35.Предопределенные объекты-потоки.
Предопределенные потоки
Библиотека ввода-вывода C++ предусматривает четыре предопределенных объекта-потока, связанных со стандартными входным и выходным устройствами. Ниже дана сводка этих объектов.
29. Применение шаблонов классов и шаблонов функций.
Шаблоны функций
Синтаксис описания шаблона
Шаблон функции начинается с ключевого слова template, за которым в угловых скобках следует список параметров. Затем следует объявление функции:
template< typename T >
void sort( T array[], int size ); // прототип: шаблон sort объявлен, но не определён
template< typename T >
void sort( T array[], int size ) // объявление и определение
{
T t;
for (int i = size - 1; i > 0; i--)
for (int j = i; j > 0; j--)
if (array[j] < array[j-1])
{
t = array[j];
array[j] = array[j-1];
array[j-1] = t;
}
}
template< int BufferSize > // целочисленный параметр
char* read()
{
char *Buffer = new char[ BufferSize ];
/* считывание данных */
return Buffer;
}
Ключевое слово typename появилось сравнительно недавно, поэтому стандарт[1] допускает использование class вместо typename:
template< class T >
Вместо T допустим любой другой идентификатор.
[править]
Пример использования
Простейшим примером служит определение минимума из двух величин.
Если a меньше b то вернуть а, иначе - вернуть b
В отсутствие шаблонов программисту приходится писать отдельные функции для каждого используемого типа данных. Хотя многие языки программирования определяют встроенную функцию минимума для элементарных типов (таких как целые и вещественные числа), такая функция может понадобится и для сложных (например «время» или «строка») и очень сложных («игрок» в онлайн-игре) объектов.
Так выглядит шаблон функции определения минимума:
template< typename T >
T min( T a, T b )
{
return a < b ? a : b;
}
Для вызова этой функции можно просто использовать её имя:
min( 1, 2 );
min( 'a', 'b' );
min( string( "abc" ), string( "cde" ) );
[править]
Вызов шаблонной функции
Вообще говоря, для вызова шаблонной функции, необходимо указать значения для всех параметров шаблона. Для этого после имени шаблона указывается список значений в угловых скобках:
int i[5] = { 5, 4, 3, 2, 1 };
sort< int >( i, 5 );
char c[] = "бвгда";
sort< char >( c, strlen( c ) );
sort< int >( c, 5 ); // ошибка: у sort< int > параметр int[] а не char[]
char *ReadString = read< 20 >();
delete [] ReadString;
ReadString = read< 30 >();
Для каждого набора параметров компилятор генерирует новый экземпляр функции. Процесс создания нового экземпляра называется инстанцированием шаблона.
В примере выше компилятор создал две специализации шаблона функции sort (для типов char и int) и две — шаблона read (для значений BufferSize 20 и 30). Последнее скорее всего расточительно, так как для каждого возможного значения параметра компилятор будет создавать новые и новые экземпляры функций, которые будут отличаться лишь одной константой.
Шаблоны классов
В классе, реализующем связный список целых чисел, алгоритмы добавления нового элемента списка, поиска нужного элемента не зависят от того, что элементы списка — целые числа. Те же алгоритмы применялись бы и для списка символов, строк, дат, классов игроков, и так далее.
template< class T >
class List
{
/* ... */
public:
void Add( const T& Element );
bool Find( const T& Element );
/* ... */
};
[править]
Использование шаблонов
Для использования шаблона класса, необходимо указать его параметры:
List<int> li;
List<string> ls;
li.Add( 17 );
ls.Add( "Hello!" );