Бьерн Страуструп. Язык программирования С++ Второе дополненное издание
жүктеу/скачать 2,87 Mb. Pdf көрінісі
|
Бьерн Страуструп. Язык программирования С . М Бином, 2011
| 8.2 Простой шаблон типа
Шаблон типа для класса задает способ построения отдельных классов, подобно тому, как описание класса задает способ построения его отдельных объектов. Можно определить стек, содержащий элементы произвольного типа: template class stack { T* v; T* p; int sz; public: stack(int s) { v = p = new T[sz=s]; } ~stack() { delete[] v; } void push(T a) { *p++ = a; } T pop() { return *--p; } int size() const { return p-v; } }; Для простоты не учитывался контроль динамических ошибок. Не считая этого, пример полный и вполне правдоподобный. Префикс template T, обозначающим тип, и что это обозначение будет использоваться в последующем описании. После того, как идентификатор T указан в префиксе, его можно использовать как любое другое имя типа. Область видимости T продолжается до конца описания, начавшегося префиксом template Бьерн Страуструп. Язык программирования С++ 205 Отметим, что в префиксе T объявляется типом, и оно не обязано быть именем класса. Так, ниже в описании объекта sc тип T оказывается просто char. Имя шаблонного класса, за которым следует тип, заключенный в угловые скобки <>, является именем класса (определяемым шаблоном типа), и его можно использовать как все имена класса. Например, ниже определяется объект sc класса stack stack Если не считать особую форму записи имени, класс stack определенному так: class stack_char { char* v; char* p; int sz; public: stack_char(int s) { v = p = new char[sz=s]; } ~stack_char() { delete[] v; } void push(char a) { *p++ = a; } char pop() { return *--p; } int size() const { return p-v; } }; Можно подумать, что шаблон типа - это хитрое макроопределение, подчиняющееся правилам именования, типов и областей видимости, принятым в С++. Это, конечно, упрощение, но это такое упрощение, которое помогает избежать больших недоразумений. В частности, применение шаблона типа не предполагает каких-либо средств динамической поддержки помимо тех, которые используются для обычных "ручных" классов. Не следует так же думать, что оно приводит к сокращению программы. Обычно имеет смысл вначале отладить конкретный класс, такой, например, как stack_char, прежде, чем строить на его основе шаблон типа stack представить себе его действие на конкретном типе, например int или shape*, прежде, чем пытаться представить его во всей общности. Имея определение шаблонного класса stack, можно следующим образом определять и использовать различные стеки: stack // стек указателей на фигуры stack sp(400); // стек структур Point void f(stack // параметр типа `ссылка на // complex' { sc.push(complex(1,2)); complex z = 2.5*sc.pop(); stack // указатель на стек целых p = new stack // стек целых размещается // в свободной памяти for ( int i = 0; i<400; i++) { p->push(i); sp.push(Point(i,i+400)); } // ... } Поскольку все функции-члены класса stack являются подстановками, и в этом примере транслятор создает вызовы функций только для размещения в свободной памяти и освобождения. Функции в шаблоне типа могут и не быть подстановками, шаблонный класс stack с полным правом можно определить и так: template T* v; T* p; Бьерн Страуструп. Язык программирования С++ 206 int sz; public: stack(int); ~stack(); void push(T); T pop(); int size() const; }; В этом случае определение функции-члена stack должно быть дано где-то в другом месте, как это и было для функций- членов обычных, нешаблонных классов. Подобные функции так же параметризируются типом, служащим параметром для их шаблонного класса, поэтому определяются они с помощью шаблона типа для функции. Если это происходит вне шаблонного класса, это надо делать явно: template { *p++ = a; } template { v = p = new T[sz=s]; } Отметим, что в пределах области видимости имени stack stack Задача системы программирования, а вовсе не программиста, предоставлять версии шаблонных функций для каждого фактического параметра шаблона типа. Поэтому для приводившегося выше примера система программирования должна создать определения конструкторов для классов stack и stack , версии функций push() для stack и версию функции pop() для stack например: void stack Здесь отличие от обычной функции-члена только в форме имени класса. Точно так же, как в программе может быть только одно определение функции-члена класса, возможно только одно определение шаблона типа для функции-члена шаблонного класса. Если требуется определение функции-члена шаблонного класса для конкретного типа, то задача системы программирования найти шаблон типа для этой функции-члена и создать нужную версию функции. В общем случае система программирования может рассчитывать на указания от программиста, которые помогут найти нужный шаблон типа. Важно составлять определение шаблона типа таким образом, чтобы его зависимость от глобальных данных была минимальной. Дело в том, шаблон типа будет использоваться для порождения функций и классов на основе заранее неизвестного типа и в неизвестных контекстах. Практически любая, даже слабая зависимость от контекста может проявиться как проблема при отладке программы пользователем, который, вероятнее всего, не был создателем шаблона типа. К совету избегать, насколько это возможно, использований глобальных имен, следует относиться особенно серьезно при разработке шаблона типа. жүктеу/скачать 2,87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|