C++模板函數：實現代碼復用

一、什麼是模板函數

C++中的模板函數是一種基於參數類型的通用函數，它可以在不同的環境中重複使用，只需要傳遞不同的參數類型即可。比如，我們可以通過模板函數在不同類型的數組中尋找最大或最小值等。

模板函數的定義方式如下：

    template <class T>
    T func(T a, T b) {
        return a > b ? a : b;
    }

在模板函數中，<class T>表示我們要使用一個類型參數T。這個T可以是任意類型，比如int、float、char或自定義類型。我們在調用模板函數時，需要像下面這樣傳遞參數：

    int a = 10, b = 20;
    int maxVal = func(a, b); //實際上調用了func<int>(a, b)

在這裡，我們傳遞了兩個int類型的參數a和b，並且在調用時指定了實際的類型int。

二、使用模板函數實現代碼復用

模板函數的一個重要特性就是能夠實現代碼復用。比如，我們可以定義一個模板函數來計算一個數組的總和：

    template <class T>
    T sum(T *arr, int n) {
        T res = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            res += arr[i];
        }
        return res;
    }

這個函數中，我們使用了一個類型參數T和一個指向類型為T的指針arr，並計算了T類型的總和。我們可以使用這個函數計算不同類型的數組總和，比如int數組和double數組：

    int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    double arr2[] = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};

    int res1 = sum(arr1, 5); //計算arr1的總和
    double res2 = sum(arr2, 5); //計算arr2的總和

可以看到，我們使用了同一個函數sum來計算不同類型的數組總和，實現了代碼的復用。

三、模板函數的局限性

雖然模板函數具有很高的通用性，但它也有一些局限性。首先，模板函數不支持隱式類型轉換。比如，下面這個例子會報錯：

    double a = 1.1;
    int b = 2;
    int res = func(a, b); //編譯錯誤

在這裡，我們定義了兩個不同類型的參數a和b，並傳遞給了模板函數func。由於a和b的類型不同，模板無法實例化，代碼也就無法通過編譯。

此外，模板函數在運行時也無法進行類型檢查，因此可能會出現一些意外的行為。比如，下面這個例子中的數組越界訪問就無法被檢測出來：

    int arr[] = {1, 2, 3};
    double sumVal = sum(arr, 5); //編譯通過，但實際上會出現不確定的行為

在這裡，我們定義了一個長度為3的int數組arr，並試圖使用sum函數計算它的總和。但是，我們錯誤地將第二個參數傳遞為5，而不是正確的3。由於模板函數無法進行類型檢查，代碼在編譯時也沒有報錯，但是在運行時將出現不確定的行為。