10.11. Пример шаблона функции

10.11. Пример шаблона функции

В этом разделе приводится пример, показывающий, как можно определять и использовать шаблоны функций. Здесь определяется шаблон sort(), который затем применяется для сортировки элементов массива. Сам массив представлен шаблоном класса Array (см. раздел 2.5). Таким образом, шаблоном sort() можно пользоваться для сортировки массивов элементов любого типа.

В главе 6 мы видели, что в стандартной библиотеке C++ определен контейнерный тип vector, который ведет себя во многом аналогично типу Array. В главе 12 рассматриваются обобщенные алгоритмы, способные манипулировать контейнерами, описанными в главе 6. Один из таких алгоритмов, sort(), служит для сортировки содержимого вектора. В этом разделе мы определим собственный “обобщенный алгоритм sort()” для манипулирования классом Array, упрощенной версии алгоритма из стандартной библиотеки C++.

Шаблон функции sort() для шаблона класса Array определен следующим образом:

template class elemType

void sort( ArrayelemType array, int low, int high ) {

if ( low high ) {

int lo = low;

int hi = high + 1;

elemType elem = array[lo];

for (;;) {

while ( min( array[++lo], elem ) != elem lo high ) ;

while ( min( array[--hi], elem ) == elem hi low ) ;

if (lo hi)

swap( array, lo, hi );

else break;

}

swap( array, low, hi );

sort( array, low, hi-1 );

sort( array, hi+1, high );

}

}

В sort() используются две вспомогательные функции: min() и swap(). Обе они должны определяться как шаблоны, чтобы иметь возможность обрабатывать любые типы фактических аргументов, с которыми может быть конкретизирован шаблон sort(). min() определена как шаблон функции для поиска минимального из двух значений любого типа:

template class Type

Type min( Type a, Type b ) {

return a b ? a : b;

}

swap() – шаблон функции для перестановки двух элементов массива любого типа:

template class elemType

void swap( ArrayelemType array, int i, int j )

{

elemType tmp = array[ i ];

array[ i ] = array[ j ];

array[ j ] = tmp;

}

Убедиться в том, что функция sort() действительно работает, можно с помощью отображения содержимого массива после сортировки. Поскольку функция display() должна обрабатывать любой массив, конкретизированный из шаблона класса Array, ее тоже следует определить как шаблон:

#include iostream

template class elemType

void display( ArrayelemType array )

{ //формат отображения: 0 1 2 3 4 5

cout " ";

for ( int ix = 0; ix array.size(); ++ix )

cout array[ix] " ";

cout " ";

}

В этом примере мы пользуемся моделью компиляции с включением и помещаем шаблоны всех функций в заголовочный файл Array.h вслед за объявлением шаблона класса Array.

Следующий шаг – написание функции для тестирования этих шаблонов. В sort() поочередно передаются массивы элементов типа double, типа int и массив строк. Вот текст программы:

#include iostream

#include string

#include "Array.h"

double da[10] = {

26.7, 5.7, 37.7, 1.7, 61.7, 11.7, 59.7,

15.7, 48.7, 19.7 };

int ia[16] = {

503, 87, 512, 61, 908, 170, 897, 275, 653,

426, 154, 509, 612, 677, 765, 703 };

string sa[11] = {

"a", "heavy", "snow", "was", "falling", "when",

"they", "left", "the", "police", "station" };

int main() {

// вызвать конструктор для инициализации arrd

Arraydouble arrd( da, sizeof(da)/sizeof(da[0]) );

// вызвать конструктор для инициализации arri

Arrayint arri( ia, sizeof(ia)/sizeof(ia[0]) );

// вызвать конструктор для инициализации arrs

Arraystring arrs( sa, sizeof(sa)/sizeof(sa[0]) );

cout "sort array of doubles (size == "

arrd.size() ")" endl;

sort(arrd, 0, arrd.size()-1 );

display(arrd);

cout "sort array of ints (size == "

arri.size() ")" endl;

sort(arri, 0, arri.size()-1 );

display(arri);

cout "sort array of strings (size == "

arrs.size() ")" endl;

sort(arrs, 0, arrs.size()-1 );

display(arrs);

return 0;

}

Если скомпилировать и запустить программу, то она напечатает следующее (эти строки искусственно разбиты на небольшие части):

sort array of doubles (size == 10)

1.7 5.7 11.7 14.9 15.7 19.7 26.7

37.7 48.7 59.7 61.7

sort array of ints (size == 16)

61 87 154 170 275 426 503 509 512

612 653 677 703 765 897 908

sort array of strings (size == 11)

"a" "falling" "heavy" "left" "police" "snow"

"station" "the" "they" "was" "when"

В числе обобщенных алгоритмов, имеющихся в стандартной библиотеке C++ (и в главе 12), вы найдете также функции min() и swap(). В главе 12 мы покажем, как их использовать.

2013-04-30 02:53:36 Dia

спасибо большое

2011-11-15 22:03:22 Максим

далеко не легкая тема!