16.9. Специализации шаблонов классов A
16.9. Специализации шаблонов классов A
Прежде чем приступать к рассмотрению специализаций шаблонов классов и причин, по которым в них может возникнуть надобность, добавим в шаблон Queue функции-члены min() и max(). Они будут обходить все элементы очереди и искать среди них соответственно минимальное и максимальное значения (правильнее, конечно, использовать для этой цели обобщенные алгоритмы min() и max(), представленные в главе 12, но мы определим эти функции как члены шаблона Queue, чтобы познакомиться со специализациями.)
template class Type
class Queue {
// ...
public:
Type min();
Type max();
// ...
};
// найти минимальное значение в очереди Queue
template class Type
Type QueueType::min()
{
assert( ! is_empty() );
Type min_val = front-item;
for ( QueueItem *pq = front-next; pq != 0; pq = pq-next )
if ( pq-item min_val )
min_val = pq-item;
return min_val;
}
// найти максимальное значение в очереди Queue
template class Type
Type QueueType::max()
{
assert( ! is_empty() );
Type max_val = front-item;
for ( QueueItem *pq = front-next; pq != 0; pq = pq-next )
if ( pq-item max_val )
max_val = pq-item;
return max_val;
}
Следующая инструкция в функции-члене min() сравнивает два элемента очереди Queue:
pq-item min_val
Здесь неявно присутствует требование к типам, которыми может конкретизироваться шаблон класса Queue: такой тип должен либо иметь возможность пользоваться предопределенным оператором “меньше” для встроенных типов, либо быть классом, в котором определен оператор operator()).
Предположим, что шаблон класса Queue нужно конкретизировать таким типом:
class LongSouble {
public:
LongDouble( double dbval ) : value( dval ) { }
bool compareLess( const LongDouble & );
private:
double value;
};
Но в этом классе нет оператора operator(), позволяющего сравнивать два значения типа LongDouble, поэтому использовать для очереди типа Queue функции-члены min() и max() нельзя. Одним из решений этой проблемы может стать определение глобальных operator(), в которых для сравнения значений типа Queue используется функция-член compareLess. Эти глобальные операторы вызывались бы из min() и max() автоматически при сравнении объектов из очереди.
Однако мы рассмотрим другое решение, связанное со специализацией шаблонов класса: вместо общих определений функций-членов min() и max() при конкретизации шаблона Queue типом LongDouble мы определим специальные экземпляры Queue::min() и Queue::max(), основанные на функции-члене compareLess() класса LongDouble.
Это можно сделать, если воспользоваться явным определением специализации, где после ключевого слова template идет пара угловых скобок , а за ней - определение специализации члена класса. В приведенном примере для функций-членов min() и max() класса Queue, конкретизированного из шаблона, определены явные специализации:
// определения явных специализаций
template LongDouble Queue::min()
{
assert( ! is_empty() );
LongDouble min_val = front-item;
for ( QueueItem *pq = front-next; pq != 0; pq = pq-next )
if ( pq-item.compareLess( min_val ) )
min_val = pq-item;
return min_val;
}
template LongDouble QueueLongDouble ::max()
{
assert( ! is_empty() );
LongDouble max_val = front-item;
for ( QueueItem *pq = front-next; pq != 0; pq = pq-next )
if ( max_val.compareLess( pq-item ) )
max_val = pq-item;
return max_val;
}
Хотя тип класса Queue конкретизируется по шаблону, в каждом объекте этого типа используются специализированные функции-члены min() и max() - не те, что конкретизируются по обобщенным определениям этих функций в шаблоне класса Queue.
Поскольку определения явных специализаций min() и max() - это определения невстроенных функций, помещать их в заголовочный файл нельзя: они обязаны находится в файле с текстом программы. Однако явную специализацию функции можно объявить, не определяя. Например:
// объявления явных специализаций функций-членов
template LongDouble Queue LongDouble ::min();
template LongDouble QueueLongDouble ::max();
Поместив эти объявления в заголовочный файл, а соответствующие определения - в исходный, мы можем организовать код так же, как и для определений функций-членов обычного класса.
Иногда определение всего шаблона оказывается непригодным для конкретизации некоторым типом. В таком случае программист может специализировать шаблон класса целиком. Напишем полное определение класса Queue:
// QueueLD.h: определяет специализацию класса QueueLongDouble
#include "Queue.h"
template QueueLongDouble {
QueueLongDouble ();
~QueueLongDouble ();
LongDouble& remove();
void add( const LongDouble & );
bool is_empty() const;
LongDouble min();
LongDouble max();
private:
// Некоторая реализация
};
Явную специализацию шаблона класса можно определять только после того, как общий шаблон уже был объявлен (хотя и не обязательно определен). Иными словами, должно быть известно, что специализируемое имя обозначает шаблон класса. Если в приведенном примере не включить заголовочный файл Queue.h перед определением явной специализации шаблона, компилятор выдаст сообщение об ошибке, указывая, что Queue - это не имя шаблона.
Если мы определяем специализацию всего шаблона класса, то должны определить также все без исключения функции-члены и статические данные-члены. Определения членов из общего шаблона никогда не используются для создания определений членов явной специализации: множества членов этих шаблонов могут различаться. Чтобы предоставить определение явной специализации для типа класса Queue, придется определить не только функции-члены min() и max(), но и все остальные.
Если класс специализируется целиком, лексемы template помещаются только перед определением явной специализации всего шаблона:
#include "QueueLD.h"
// определяет функцию-член min()
// из специализированного шаблона класса
LongDouble QueueLongDouble::min() { }
Класс не может в одних файлах конкретизироваться из общего определения шаблона, а в других - из специализированного, если задано одно и то же множество аргументов. Например, специализацию шаблона QueueItem необходимо объявлять в каждом файле, где она используется:
// ---- File1.C ----
#include "Queue.h"
void ReadIn( QueueLongDouble *pq ) {
// использование pq-add()
// приводит к конкретизации QueueItemLongDouble
}
// ---- File2.C ----
#include "QueueLD.h"
void ReadIn( QueueLongDouble * )ошибку не обнаружат: заголовочный файл QueueLD.h
следует включать во все файлы, где используется Queue,
причем до первого использования.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Тела шаблонов
Тела шаблонов Шаблоны формируются по жестко заданным правилам. Они способны содержать элементы <xsl:param>, за которыми следует тело шаблона; в последнем могут содержаться данные PCDATA, инструкции XSLT, элементы расширения и элементы буквального
Создание шаблонов
Создание шаблонов При работе с корреспонденцией может возникнуть ситуация, когда в своих сообщениях вам придется неоднократно набирать повторяющийся текстовый фрагмент (простейший пример – приветствие и подпись). Согласитесь, в этом случае имеет смысл зафиксировать
2.11. Использование шаблонов Word
2.11. Использование шаблонов Word Еще один инструмент упрощения ввода текста – шаблон – документ, который создают один раз, чтобы потом использовать его для создания других документов. Шаблоны представляют собой электронные бланки, в которых можно задать все необходимые
Симуляция частичной специализации по виду аргумента шаблона
Симуляция частичной специализации по виду аргумента шаблона Использовать полученную метафункцию IsPointer‹T› для симуляции частичной специализации по виду аргумента шаблона можно примерно следующим образом:// Реализация общего случая: T не является указателем. template‹class
Создание шаблонов
Создание шаблонов Если вам приходится много переписываться, очень скоро вы обнаружите, что вам надоело каждый раз писать «Доброе время суток!» в начале письма и «С искренними надеждами на плодотворное сотрудничество, Вассисуалий Апполинарович Иммануилов-Полесский» в
Создание шаблонов страниц
Создание шаблонов страниц Прежде всего, нам потребуется выбрать (указать) формат страницы, создать новый документ и хотя бы предварительно оформить мастер-страницы.Предположим, что наша книга будет формата 60 ? 90/16. Как мы знаем из первой части книги, без консультации в
16.1.1. Определения шаблонов классов Queue и QueueItem
16.1.1. Определения шаблонов классов Queue и QueueItem Ниже представлено определение шаблона класса Queue. Оно помещено в заголовочный файл Queue.h вместе с определением шаблона QueueItem:#ifndef QUEUE_H#define QUEUE_H// объявление QueueItemtemplate class T class QueueItem;template class Typeclass Queue {public:Queue() : front( 0 ), back ( 0 ) { }~Queue();Type&
16.3. Функции-члены шаблонов классов
16.3. Функции-члены шаблонов классов Как и для обычных классов, функция-член шаблона класса может быть определена либо внутри определения шаблона (и тогда называется встроенной), либо вне его. Мы уже встречались со встроенными функциями-членами при рассмотрении шаблона Queue.
16.6. Вложенные типы шаблонов классов
16.6. Вложенные типы шаблонов классов Шаблон класса QueueItem применяется только как вспомогательное средство для реализации Queue. Чтобы запретить любое другое использование, в шаблоне QueueItem имеется закрытый конструктор, позволяющий создавать объекты этого класса
16.10. Частичные специализации шаблонов классов A
16.10. Частичные специализации шаблонов классов A Если у шаблона класса есть несколько параметров, то можно специализировать его только для одного или нескольких аргументов, оставляя другие неспециализированными. Иными словами, допустимо написать шаблон, соответствующий
Использование шаблонов Word
Использование шаблонов Word Еще один инструмент упрощения ввода текста – шаблоны. Шаблон – это документ, который создают один раз и потом используют для создания других документов. Шаблоны представляют собой электронные бланки, в которых можно настроить все необходимые
Создание собственных шаблонов
Создание собственных шаблонов Теперь сфокусируемся на том, как создать собственный шаблон. Перед началом работы над шаблоном необходимо обдумать некоторые ключевые моменты. Рассмотрим их по
Парадокс расширения-специализации
Парадокс расширения-специализации Наследование иногда рассматривается как расширение, а иногда как специализация. Хотя эти два толкования как будто противоречат друг другу, оба они истинны - но с разных точек зрения.Все снова зависит от того, смотрим ли мы на класс как на