С++ для начинающих

794

(d)const int hi = 40; const int wi = 80;

(e)const int size_val = 1024;

(f)unsigned int fasize = 255; Screen< hi, wi+32 > sObj;

Fixed_Array< string, size_val > fa1;

(g)const double db = 3.1415; Fixed_Array< int, fasize > fa2; Fixed_Array< double, db > fa3;

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. Например, конструктор Queue является встроенным, так как определен внутри

template <class Type> class Queue {

//...

public:

//встроенный конструктор

Queue() : front( 0 ), back( 0 ) { }

// ...

определения шаблона класса:

};

При определении функции-члена шаблона вне определения самого шаблона следует применять специальный синтаксис для обозначения того, членом какого именно шаблона является функция. Определению функции-члена должно предшествовать ключевое слово template, за которым следуют параметры шаблона. Так, конструктор Queue можно определить следующим образом:

С++ для начинающих

795

template <class Type> class Queue { public:

Queue();

private: // ...

};

template <class Type> inline Queue<Type>::

Queue( ) { front = back = 0; }

За первым вхождением Queue (перед оператором ::) следует список параметров, показывающий, какому шаблону принадлежит данная функция-член. Второе вхождение Queue в определение конструктора (после оператора ::) содержит имя функции-члена, за которым может следовать список параметров шаблона, хотя это и необязательно. После имени функции идет ее определение;. в нем могут быть ссылки на параметр шаблона Type всюду, где в определении обычной функции использовалось бы имя типа.

Функция-член шаблона класса сама является шаблоном. Стандарт C++ требует, чтобы она конкретизировалась только при вызове либо при взятии ее адреса. (Некоторые более

старые компиляторы конкретизируют такие функции одновременно с конкретизацией самого шаблона класса.) При конкретизации функции-члена используется тип того объекта, для которого функция вызвана:

Queue<string> qs;

Объект qs имеет тип Queue<string>. При инициализации объекта этого класса вызывается конструктор Queue<string>. В данном случае аргументом, которым конкретизируется функция-член (конструктор), будет string.

Функция-член шаблона конкретизируется только при реальном использовании в программе (т.е. при вызове или взятии ее адреса). От того, в какой именно момент конкретизируется функция-член, зависит разрешение имен в ее определении (см. раздел 16.11) и объявление ее специализации (см. раздел 16.9).

16.3.1. Функции-члены шаблонов Queue и QueueItem

Чтобы понять, как определяются и используются функции-члены шаблонов классов, продолжим изучение шаблонов Queue и QueueItem:

С++ для начинающих

796

template <class Type> class Queue { public:

Queue() : front( 0 ), back ( 0 ) { } ~Queue();

Type& remove();

void add( const Type & ); bool is_empty() const { return front == 0;

}

private:

QueueItem<Type> *front; QueueItem<Type> *back;

};

Деструктор, а также функции-члены remove() и add() определены не в теле шаблона, а

template <class Type> Queue<Type>::~Queue()

{

while (! is_empty() ) remove();

вне его. Деструктор Queue опустошает очередь:

}

template <class Type>

void Queue<Type>::add( const Type &val )

{

// создать новый объект QueueItem QueueItem<Type> *pt =

new QueueItem<Type>( val );

if ( is_empty() ) front = back = pt;

else

{

back->next = pt; back = pt;

}

Функция-член Queue<Type>::add() помещает новый элемент в конец очереди:

}

Функция-член Queue<Type>::remove() возвращает значение элемента, находящегося в начале очереди, и удаляет сам элемент.

С++ для начинающих			797
		#include <iostream>
		#include <cstdlib>
		template <class Type>
		Type Queue<Type>::remove()
		{
		if ( is_empty() )
		{
		cerr << "remove() вызвана для пустой очереди\n";
		exit( -1 );
		}
		QueueItem<Type> *pt = front;
		front = front->next;
		Type retval = pt->item;
		delete pt;
		return retval;
		}
Мы поместили определения функций-членов в заголовочный файл Queue.h, включив его
в каждый файл, где возможны конкретизации функций. (Обоснование этого решения, а
также рассмотрение более общих вопросов, касающихся модели компиляции шаблонов,
мы отложим до раздела 16.8.)
В следующей программе иллюстрируется использование и конкретизация функции-члена
		#include <iostream>
		#include "Queue.h"
		int main()
		{
		// конкретизируется класс Queue<int>
		// оператор new требует, чтобы Queue<int> был определен
		Queue<int> *p_qi = new Queue<int>;
		int ival;
		for ( ival = 0; ival < 10; ++ival )
		// конкретизируется функция-член add()
		p_qi->add( ival );
		int err_cnt = 0;
		for ( ival = 0; ival < 10; ++ival ) {
		// конкретизируется функция-член remove()
		int qval = p_qi->remove();
		if ( ival != qval ) err_cnt++;
		}
		if ( !err_cnt )
		cout << "!! queue executed ok\n";
		else cerr << "?? queue errors: " << err_cnt << endl;
		return 0;
шаблона Queue:
		}
После компиляции и запуска программа выводит следующую строку: