模板化编程是一种创建灵活、可重用的代码的范例，在数据结构、容器库、元编程和图形库等领域有广泛应用。具体实例包括动态数组、哈希表、优先队列、类型擦除和顶点着色器。

模板化编程在不同领域中的应用实例

简介：

模板化编程是一种强大的编程范例，它允许程序员创建灵活且可重用的代码，可以处理各种类型的数据。本篇文章将探讨模板化编程在不同领域的实际应用实例。

领域 1：数据结构和算法

• 动态数组：使用 std::vector 模板来创建动态大小的数组，它可以根据需要自动增长和缩小。
• 链表：用模板化链表类（例如 std::list）实现可增长的双向链表。

领域 2：容器库

• 哈希表：使用 std::unordered_map 模板创建哈希表，它可以快速地存储和检索键值对。
• 优先队列：使用 std::priority_queue 模板实现最小堆优先队列，它可以高效地处理优先级项目。

领域 3：元编程

• 类型擦除：使用 std::function 模板擦除调用函数的类型信息，允许在编译时创建通用函数指针。
• 反射：使用 std::type_traits 模板库来在运行时查询和操作类型信息。

领域 4：图形库

• 顶点着色器：使用 HLSL 着色语言模板创建顶点着色器，该着色器可以处理各种顶点数据类型。
• 材质系统：用模板类实现材质系统，它可以基于不同的材质类型生成不同的着色器程序。

实战案例：

示例 1：动态数组（领域 1）

#include <vector>

int main()
{
    // 创建一个可以存储整型的动态数组
    std::vector<int> numbers;

    // 向数组中添加元素
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        numbers.push_back(i);

    // 打印数组中的元素
    for (int i : numbers)
        std::cout << i << " ";

    return 0;
}

示例 2：优先队列（领域 2）

#include <queue>

int main()
{
    // 创建一个最小堆优先队列
    std::priority_queue<int> pq;

    // 向优先队列中添加元素
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        pq.push(i);

    // 检索并删除优先级最高的元素
    while (!pq.empty())
    {
        std::cout << pq.top() << " ";
        pq.pop();
    }

    return 0;
}