66. Не специализируйте шаблоны функций
66. Не специализируйте шаблоны функций
Резюме
При расширении некоторого шаблона функции (включая std::swap) избегайте попыток специализации шаблона. Вместо этого используйте перегрузку шаблона функции, которую следует поместить в пространство имен типа(ов), для которых разработана данная перегрузка (см. рекомендацию 57). При написании собственного шаблона функции также избегайте его специализации.
Обсуждение
Шаблоны функций вполне можно перегружать. Разрешение перегрузки рассматривает все первичные шаблоны и работает именно так, как вы и ожидаете, исходя из вашего опыта работы с перегрузкой обычных функций С++: просматриваются все видимые шаблоны и выбирается шаблон с наилучшим соответствием.
К сожалению, в случае специализации шаблона функции все оказывается несколько сложнее по двум основным причинам.
• Специализировать шаблоны функций можно только полностью, но не частично. Код, который выглядит как частичная специализация, на самом деле представляет собой перегрузку.
• Специализации шаблона функции никогда не участвуют в перегрузке. Таким образом, любая написанная вами специализация никак не повлияет на результат разрешения перегрузки и выбор используемого шаблона. Это противоречит интуитивно ожидаемому поведению разрешения перегрузки. Но, в конце концов, если вы напишете нешаблонную функцию с идентичной сигнатурой вместо специализации шаблона функции, то при разрешении перегрузки будет выбрана именно нешаблонная функция, как имеющая преимущество перед шаблоном.
Если вы пишете шаблон функции, то лучше писать его как единый шаблон, который никогда не будет специализирован или перегружен, и реализовывать шаблон функции через шаблон класса. Это и есть тот пресловутый дополнительный уровень косвенности, который позволяет обойти ограничения и миновать "темные углы" шаблонов функций. В этом случае программист, использующий ваш шаблон, сможет частично специализировать шаблон класса. Тем самым решается как проблема по поводу того, что шаблон функции не может быть частично специализирован, так и по поводу того, что специализации шаблона функции не участвуют в перегрузке.
Если вы работаете с каким-то иным старым шаблоном функции, в котором не использована описанная методика (т.е. с шаблоном функции, не реализованном посредством шаблона класса), и хотите написать собственную версию для частного случая, которая должна принимать участие в перегрузке, — делайте ее не специализацией, а обычной нешаблонной функцией (см. также рекомендации 57 и 58).
Примеры
Пример. std::swap. Базовый шаблон swap обменивает два значения а и b путем создания копии temp значения а, и присваиваний a = b и b = temp. Каким образом расширить данный шаблон для ваших собственных типов? Пусть, например, у вас есть ваш собственный тип Widget в вашем пространстве имен N:
namespace N {
class Widget {/*...*/};
}
Предположим, что имеется более эффективный путь обмена двух объектов Widget. Что вы должны сделать для того, чтобы он использовался стандартной библиотекой, — перегрузить swap (в том же пространстве имен, где находится Widget; см. рекомендацию 57) или непосредственно специализировать std::swap? Стандарт в данном случае невразумителен, и на практике используются разные методы (см. рекомендацию 65). Сегодня ряд реализаций корректно решают этот вопрос, предоставляя перегруженную функцию в том же пространстве имен, где находится Widget. Для представленного выше нешаблонного класса Widget это выглядит следующим образом:
namespace N {
void swap(Widget&, Widget&);
}
Заметим, что если Widget является шаблоном
namespace N {
template<typename T> class Widget { /* ... */ };
}
то специализация std::swap попросту невозможна, так как частичной специализации шаблона функции не существует. Лучшее, что вы можете сделать, — это добавить перегрузку функции
namespace ??? {
template<typename T> void swap(Widget<T>&, Widget<T>&);
}
Это проблематичное решение, поскольку если вы помещаете эту функцию в пространство имен, в котором находится Widget, то многие реализации просто не в состоянии найти ее, но при этом стандарт запрещает располагать данную функцию в пространстве имен std. Эта проблема никогда бы не возникла, если бы стандарт либо указывал, что перегрузки надо искать и в пространстве имен типа шаблона, либо позволял помещать перегружаемые функции в пространство имен std, или (возвращаясь к основному вопросу данной рекомендации) прямо указывал, что swap должна реализовываться с использованием шаблона класса, который может быть частично специализирован.
Ссылки
[Austern99] §A.1.4 • [Sutter04] §7 • [Vandevoorde03] §12
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Шаблоны
Шаблоны Делать работу, которая до этого уже была выполнена другими, – напрасная трата времени и сил. Ваши усилия, затраченные на оформление списка приглашенных на вечеринку, можно направить на другие неотложные дела, если воспользоваться подсистемой шаблонов. Созданные
R.14.4 Шаблоны типа для функций
R.14.4 Шаблоны типа для функций Шаблон типа для функции определяет как будет строиться функция. Например, семейство функций sort можно описать следующим образом:template‹class T› void sort(vector‹T›);Шаблон типа для функции порождает неограниченное множество перегруженных функций.
Правило 45: Разрабатывайте шаблоны функций-членов так, чтобы они принимали «все совместимые типы»
Правило 45: Разрабатывайте шаблоны функций-членов так, чтобы они принимали «все совместимые типы» Интеллектуальные указатели – это объекты, которые ведут себя во многом подобно обычным указателям, но добавляют функциональность, которую последние не предоставляют.
Шаблоны
Шаблоны Программа Excel предлагает множество готовых шаблонов оформления документа. Вы можете выбрать готовый шаблон, а затем просто подставить в ячейки свои данные. С помощью шаблонов быстро подготавливают, например, такие документы, как бланки, ведомости, календари,
Совет 46. Передавайте алгоритмам объекты функций вместо функций
Совет 46. Передавайте алгоритмам объекты функций вместо функций Часто говорят, что повышение уровня абстракции языков высокого уровня приводит к снижению эффективности сгенерированного кода. Александр Степанов, изобретатель STL, однажды разработал небольшой комплекс
Шаблоны функций классов в STL
Шаблоны функций классов в STL Допустим, у вас есть два вектора объектов Widget, требуется скопировать объекты Widget из одного вектора в конец другого. Задача решается легко — достаточно воспользоваться интервальной функцией insert контейнера vector:vector<Widget>
10. Шаблоны функций
10. Шаблоны функций В этой главе рассказывается, что такое шаблон функции, как его определять и использовать. Это довольно просто, и многие программисты применяют шаблоны, определенные в стандартной библиотеке, даже не понимая, с чем они работают. Только пользователи,
10.10. Пространства имен и шаблоны функций А
10.10. Пространства имен и шаблоны функций А Как и любое другое глобальное определение, шаблон функции может быть помещен в пространство имен (см. обсуждение пространств имен в разделах 8.5 и 8.6). Мы получили бы ту же семантику, если бы определили шаблон в глобальной области
12.3.5. Адаптеры функций для объектов-функций
12.3.5. Адаптеры функций для объектов-функций В стандартной библиотеке имеется также ряд адаптеров функций, предназначенных для специализации и расширения как унарных, так и бинарных объектов-функций. Адаптеры – это специальные классы, разбитые на следующие две
Шаблоны
Шаблоны Языки программирования С и Си++ обеспечивают строгую проверку типов данных. Некоторые языки не обеспечивают такой проверки и она полностью ложится на плечи программиста. Например в языке PL1 вы можете сравнивать значение строковой и числовой переменных. Это не
Шаблоны в MFC
Шаблоны в MFC В библиотеке классов MFC определен ряд шаблонов для создания таких структур хранения информации как массив, список, словарь. Более подробно об этих шаблонах вы можете прочитать в разделе “Коллекции” главы “Некоторые классы
19.11.2. Вызов функций из файла функций
19.11.2. Вызов функций из файла функций Мы уже рассматривали, каким образом функции вызываются из командной строки. Эти типы функций обычно используются утилитами, создающими системные сообщения.А теперь воспользуемся снова описанной выше функцией, но в этом случае
13.2.2. Шаблоны
13.2.2. Шаблоны Вы хотите создать стандартный документ, например резюме, служебную записку, отчет? Тогда вам пригодятся стандартные шаблоны MS Word. Выполните команду Файл, Создать. В правой части окна Word появится окошко Создание документа, в котором можно выбрать один из
Шаблоны
Шаблоны Шаблон – это своего рода набросок, который можно изменить под конкретные нужды. Очень часто вам придется писать однотипные сообщения вроде «Привет. Как дела?» или «Я сегодня занят. Когда освобожусь – перезвоню!». Вы можете облегчить себе жизнь, записав подобные
Шаблоны
Шаблоны Если вам часто приходится создавать документы одного типа, вы можете значительно повысить эффективность работы с помощью шаблонов. Шаблон – это заготовка нового документа, содержащая текст, рисунки, стили и другие элементы.Чтобы познакомиться с возможностями
Шаблоны
Шаблоны Шаблон представляет собой заготовку или бланк для часто используемых документов. Можно воспользоваться готовым шаблоном, загрузить шаблон из Интернета или использовать в качестве шаблона любую ранее сохраненную книгу.Для создания нового документа на основе