C++. Шаблоны. Параметры шаблонов как значения

Опубликовано 17.06.2012 | Автор: admin

Тема параметров шаблонов как значений относительно простая и очень короткая, но для лучшего понимания рекомендуется знать:

Когда говорят о шаблонах, сразу подразумевается обобщение типов, а параметры шаблоно преимущественно представляют собой конкретные типы. Но не всегда параметры шаблонов представлют собой типы, могут и обычные значения.

В роли параметров шаблонов могут выступать целочисленные константы (включая перечисления) или указатели на объекты с внешним связыванием.

Использование чисел с плавающей точкой и объектов с типом класса в качестве параметров шаблона не допускается.

Вот так может выглядет использование параметра шаблона как значения:

          //Листинг #1          Использование параметра шаблона как значения
template <typename T, int MAXSIZE>	//первый параметр шаблона - тип, второй параметр не тип, а прямое значеник как у параметра функции
class MyClass{
    MyArray[MAXSIZE];   //Массив
    int NumElems;       //Число элементов внутри него
public:

};

//Листинг #1 Использование параметра шаблона как значения

template <typename T, int MAXSIZE> //первый параметр шаблона - тип, второй параметр не тип, а прямое значеник как у параметра функции

class MyClass{

MyArray[MAXSIZE]; //Массив

int NumElems; //Число элементов внутри него

public:

};

Вот более полный класс:

    //Листинг #2        Параметры шаблонов как значения
#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T, int MAXSIZE>
class MyClass{
    T MyArray[MAXSIZE];                                 //Массив
    int NumElems;                                       //Число элементов внутри него
public:
  MyClass<T,MAXSIZE>():NumElems(0){};                   //Конструктор класса. При создании объекта в NumElems будет присвоен 0
  void Add(int value);
  void Show() const;

};

/*Метод шаблонного класса для вставки значений в элементы класса*/
template <typename T, int MAXSIZE>                       //Первый аргумент тип, второй аргумент значение
void MyClass<T, MAXSIZE>::Add(int value){
    if (NumElems==MAXSIZE){                             //Проверяем на выход за пределы
        cout << "Array is full. Value " << value << " is ignored\n";
        return;                                         //если ушли, то выходим из функции Add
    }
    MyArray[NumElems] = value;                          //Если есть пустые ячейки в массиве, вписываем значения туда
    NumElems++;
}

/*Метод шаблонного класса для отображения данных*/
template <typename T, int MAXSIZE>
void MyClass<T,MAXSIZE>::Show() const{
    for (int i=0; i<NumElems; i++) cout << MyArray[i] << "  ";  //Выводим массив с помощью обычного цикла
}


int main()
{
    MyClass<int,5> MyObj1;
    for (int i=0; i<10; i++) MyObj1.Add(i+1);  //Попытка заполнить массив
    MyObj1.Show();

   cout << "\n\n\n";

     MyClass<int,15> MyObj2;
    for (int i=0; i<25; i++) MyObj2.Add(i+1); //Попытка заполнить массив
    MyObj2.Show();
}

//Листинг #2 Параметры шаблонов как значения

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T, int MAXSIZE>

class MyClass{

T MyArray[MAXSIZE]; //Массив

int NumElems; //Число элементов внутри него

public:

MyClass<T,MAXSIZE>():NumElems(0){}; //Конструктор класса. При создании объекта в NumElems будет присвоен 0

void Add(int value);

void Show() const;

};

/*Метод шаблонного класса для вставки значений в элементы класса*/

template <typename T, int MAXSIZE> //Первый аргумент тип, второй аргумент значение

void MyClass<T, MAXSIZE>::Add(int value){

if (NumElems==MAXSIZE){ //Проверяем на выход за пределы

cout << "Array is full. Value " << value << " is ignored\n";

return; //если ушли, то выходим из функции Add

}

MyArray[NumElems] = value; //Если есть пустые ячейки в массиве, вписываем значения туда

NumElems++;

}

/*Метод шаблонного класса для отображения данных*/

template <typename T, int MAXSIZE>

void MyClass<T,MAXSIZE>::Show() const{

for (int i=0; i<NumElems; i++) cout << MyArray[i] << " "; //Выводим массив с помощью обычного цикла

}

int main()

{

MyClass<int,5> MyObj1;

for (int i=0; i<10; i++) MyObj1.Add(i+1); //Попытка заполнить массив

MyObj1.Show();

cout << "\n\n\n";

MyClass<int,15> MyObj2;

for (int i=0; i<25; i++) MyObj2.Add(i+1); //Попытка заполнить массив

MyObj2.Show();

}

Этот пример всего лишь очень упрощённый пример того, что в параметрах шаблона могут присутствовать как типы данных, так и какие-то значения, которые типами не являются. К тому же, у шаблонов классов и не типовым параметрам и типовым параметрам можно задать значения по умолчанию. При задании значений типовым задаются типы, при задании не типовых значения. Слова "типовые" и "нетиповые" использованы мной толкьо для разделения параметров-типов и параметров не типов.

          template <typename T,const int MAXSIZE=100>       //В T приходит тип, а в MAXSIZE значение, если в MAXSIZE ничего не приходит, оно по умолчанию устанавливается в 100

1	template <typename T,const int MAXSIZE=100> //В T приходит тип, а в MAXSIZE значение, если в MAXSIZE ничего не приходит, оно по умолчанию устанавливается в 100

          MyClass<int> MyObj3; //В MAXSIZE будет 100, а значит в массив поместится 100 элементов

1	MyClass<int> MyObj3; //В MAXSIZE будет 100, а значит в массив поместится 100 элементов

Шаблонным функциям также дозволено иметь шаблонные параметры не представляющие собой типы, а представляющие значения:

          //Листинг #3          Шаблонные параметры у шаблонныз функций
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

template <typename T, int VAL>  //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип
T addValue(T const& x){
   return x+VAL;
}

int main()
{
     vector<int> v1(10);
     vector<int> v2(10);
     transform(v1.begin(), v1.end(),v2.begin(),addValue<int,5>);
     for ( vector<int>::iterator it = v2.begin(); it!=v2.end(); ++it) cout<< *it <<"  ";
}

//Листинг #3 Шаблонные параметры у шаблонныз функций

#include <iostream>

#include <vector>

#include <algorithm>

using namespace std;

template <typename T, int VAL> //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип

T addValue(T const& x){

return x+VAL;

}

int main()

{

vector<int> v1(10);

vector<int> v2(10);

transform(v1.begin(), v1.end(),v2.begin(),addValue<int,5>);

for ( vector<int>::iterator it = v2.begin(); it!=v2.end(); ++it) cout<< *it <<" ";

}

Эти параметры также могут иметь значение по умолчанию:

template <typename T, int VAL = 200>  //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип

1	template <typename T, int VAL = 200> //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип

К сожалению, иногда задействовать параметр-значение {шаблона по умолчанию} невозможно. Туда можно подсовывать только значения, известные на момент компиляции, но не вычисляемые значения, получаемые во время работы программы. Например, ниженаписанный код не может быть скомпилирован из-за того, что переменная i вычисляется уже после запуска программы:

          //Листинг #4
#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T, typename T2, int VAL = 200>  //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип
T2 addValue(T2 const& x){
   return x+VAL;
}

int main(){
    const int N = 10;
     int arr1[N];
     int arr2[N];

     for (int i=0; i<N; i++) addValue<int[N], int, i>(123);      //Используем 2 аргумента для функции addValue
}

//Листинг #4

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T, typename T2, int VAL = 200> //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип

T2 addValue(T2 const& x){

return x+VAL;

}

int main(){

const int N = 10;

int arr1[N];

int arr2[N];

for (int i=0; i<N; i++) addValue<int[N], int, i>(123); //Используем 2 аргумента для функции addValue

}

В листинге #4 синтаксически всё выглядит как будто бы правильно, но мы подсовываем в угловые скобки, т. е. в шаблон, значение, вычисляемое программоё во время выполнения, а шаблоны с такими работать не могут: им нужны только значения времени компиляции.

Ниже один из наиболее простых примеров, демонстрирующий работу с {параметром шаблона по умолчанию} и с {обычным параметром шаблона}. При первом заполнении мы шаблону не подаём 3-й аргумент, и параметр устанавливается в значение по умолчанию, а во втором подаём — и параметр устанавливается в значение аргумента. В результате первый массив увеличивает свои значения на 200 (как указано в параметре шаблона по умолчанию), а второй увеличивает свои на 77 (как мы и просили при установке значения в угловые скобки в месте вызова шаблонной функции).

    //Листинг #5
#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T, typename T2, int VAL = 200>  //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип
void addValue(T2& x){
   x+=VAL;
}

int main(){
    const int N = 10;
     int arr1[N] = {1, 2, 3, 4, 5};
     int arr2[N] = {10, 20, 30, 40, 50};

     for (int i=0; i<N; i++) addValue<int, int>(arr1[i]);          //Используем 2 из 3 аргументов для шаблона и 1 из 1 аргумент для функции addValue
     for (int i=0; i<N; i++) addValue<int, int, 77>(arr2[i]);      //Используем 3 из 3 аргументов для шаблона и 1 из 1 аргумент для функции addValue

     cout << "arr1:\n";
     for (int i=0; i<N; i++) cout << arr1[i] << '\t';
     cout << "\narr2:\n";
     for (int i=0; i<N; i++) cout << arr2[i] << '\t';
}

//Листинг #5

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T, typename T2, int VAL = 200> //Шаблонная функция. У шаблона 2 параметра тип и не тип

void addValue(T2& x){

x+=VAL;

}

int main(){

const int N = 10;

int arr1[N] = {1, 2, 3, 4, 5};

int arr2[N] = {10, 20, 30, 40, 50};

for (int i=0; i<N; i++) addValue<int, int>(arr1[i]); //Используем 2 из 3 аргументов для шаблона и 1 из 1 аргумент для функции addValue

for (int i=0; i<N; i++) addValue<int, int, 77>(arr2[i]); //Используем 3 из 3 аргументов для шаблона и 1 из 1 аргумент для функции addValue

cout << "arr1:\n";

for (int i=0; i<N; i++) cout << arr1[i] << '\t';

cout << "\narr2:\n";

for (int i=0; i<N; i++) cout << arr2[i] << '\t';

}

Рубрика: Шаблонные параметры, Шаблоны

C++. Шаблоны. Параметры шаблонов как значения

Добавить комментарий Отменить ответ

Поиск

Последние темы

Случайная книга в электронном формате

Последние комментарии

Мета