函式範本 (Function template)

http://openhome.cc/Gossip/CppGossip/FunctionTemplate.html

來看看氣泡排序法：

// 整數氣泡排序法

void bubbleSort(int number[], int length) { 
    int i, j, k, flag = 1; 
    int tmp; 

    for(i = 0; i < length-1 && flag == 1; i++) { 
        flag = 0; 
        for(j = 0; j < length-i-1; j++) { 
            if(number[j+1] < number[j]) { 
                tmp = number[j]; 
                number[j] = number[j+1]; 
                number[j+1] = tmp; 
                flag = 1; 
            } 
        } 
    } 
} 

// 浮點數氣泡排序
void bubbleSort(float number[], int length) { 
    int i, j, k, flag = 1; 
    float tmp; 

    for(i = 0; i < length-1 && flag == 1; i++) { 
        flag = 0; 
        for(j = 0; j < length-i-1; j++) { 
            if(number[j+1] < number[j]) { 
                tmp = number[j]; 
                number[j] = number[j+1]; 
                number[j+1] = tmp; 
                flag = 1; 
            } 
        } 
    } 
}

函式範本（Function template）又稱「通用函式」（Generic function），它可以適用於不同資料型態的參數列，但實作內容相同的函式，以上面的氣泡排序法為例，除了參數列資料型態不同之外，其實排序的程式碼 幾乎相同，實在沒必要為了資料型態的不同而重覆撰寫相同的程式碼。

建立函式範本的方法之一是使用"template"關鍵字，並使用class來宣告取代用的資料型態宣告字，使用下面這個程式作個示範： 

#include <iostream> 
using namespace std; 

template <class X> 
void bubbleSort(X[], int); 

int main() { 
    int iarr[] = {5, 3, 11, 6, 8, 9, 20, 11}; 
    float farr[] = {5.1, 3.4, 11.3, 6.6, 8.9, 9.11, 20.2, 11.4}; 

    bubbleSort(iarr, 8); 
    for(int i = 0; i < 8; i++) 
        cout << " " << iarr[i]; 
    cout << endl; 

    bubbleSort(farr, 8); 
    for(int i = 0; i < 8; i++) 
        cout << " " << farr[i]; 
    cout << endl; 
 
    return 0; 
} 

template <class X> 
void bubbleSort(X number[], int length) { 
    int i, j, k, flag = 1; 
    X tmp; 

    for(i = 0; i < length-1 && flag == 1; i++) { 
        flag = 0; 
        for(j = 0; j < length-i-1; j++) { 
            if(number[j+1] < number[j]) { 
                tmp = number[j]; 
                number[j] = number[j+1]; 
                number[j+1] = tmp; 
                flag = 1; 
            } 
        } 
    } 
}

執行結果：

3 5 6 8 9 11 11 20  3.4 5.1 6.6 8.9 9.11 11.3 11.4 20.2

在這個程式中，編譯器會自動產生兩個版本的bubbleSort()函式，一個是整數陣列的參數，一個是浮點數陣列的參數，也可以使用 "typename"來取代class關鍵字，例如： 

template <typename X> 
void bubbleSort(X number[], int length) { 
    .... 
}

"typename"是後來才加入至C++中的，早期的撰寫風格主要都是使用"class"。

在宣告了函式範本之後，您還是可以自行重載函式，例如： 

template <class X> 
void bubbleSort(X number[], int length) { 
.... 
} 

void bubbleSort(int number[], int length, int descend) { 
// 以descend決定要由大至小或由小至大排序 
.... 
}

在這個程式片段中，雖然您宣告了樣版函式bubbSort()，但您仍自行重載了一個函式以自行定義特定的函式功能。