Шаблоны функций

Шаблон функции представляет собой обобщенное описание семейства функций. Это своего рода план, используя который компилятор может создавать определения конкретных функций.

Процесс создания определений функций на основе их шаблона называется конкретизацией (инстанцированием) шаблона. Результат инстанцирования называют экземпляром (специализацией) Существуют два вида инстанцирования: явное и неявное.

Основным видом инстанцирования функций является неявное инстанцирование. Важным преимуществом неявного способа инстанцирования является то положение, что использование шаблона функции оказывается похожим на использование обычной функции.

Отметим, что определение шаблона функции следует располагать в заголовочном файле.

Объявление и определение шаблона функции

Объявление и определения шаблона функции должны в качестве своего рода префикса содержать новый структурный элемент следующего вида:

template<α>

Здесь template – зарезервированное слово, а α – список параметров шаблона.

Таким образом, к обычным параметрам функции добавляются еще параметры шаблона. Параметры шаблона можно разделить на три категории:

• Параметры обобщенные типы.

• Параметры константы.

• Параметры-шаблоны, являющиеся шаблонами класса.

С помощью параметров первой группы передается информация о конкретных типах данных, для которых компилятор должен инстанцировать определение функции.

С помощью параметров второй группы в определение инстанцируемой функции передаются константы.

Элементы списка параметры-шаблоны применяются в тех случаях, когда в теле функции используются шаблоны классов.

Элементы списка параметров шаблона имеют следующий формат:

<α><β>

В таблице, приводимой ниже, содержатся пояснения для компонентов этого формата.

Вид параметра	Α	β
Обобщенный тип	class или typename	Идентификатор обобщенного типа
Параметр-константа	Спецификатор типа	Идентификатор
Параметр-шаблон	template<список-шаблона> class	Идентификатор

Приведем примеры префиксов шаблона функций

Пример 1.

template <class T> или template <typename T>

Пример 2.

template <typename T1, typename T2>

Пример 3.

template <typename T, int size>

Пример 4.

template <typename T, template <typename ElementType> class Cont>

Зарезервированное слово typename в языке C++ появилось сравнительно не давно. В префиксе шаблона функции можно использовать как зарезервированное слово class, так и зарезервированное слово typename/ Предпочтение лучше отдать зарезервированному слову typename/

Примеры объявлений и определений шаблонов функций

Пример 1. Шаблон функции нахождения максимального значения двух величин

// Объявление функции template <typename T> // Префикс шаблона функции T max(T a, T b); // Объявление функции // T – имя обобщенного типа // Определение функции template <typename T> // Префикс шаблона функции T max(T a, T b) // Заголовок функции { // Тело функции return (a > b)? a : b; }

Пример 2.Обмен значений двух величин

// Объявление функции template <typename T> // Префикс шаблона функции void swap(T& a, Tb); // Объявление функции // T – имя обобщенного типа // Определение функции template <typename T> // Префикс шаблона функции T max(T a, T b) // Заголовок функции { // Тело функции T temp = a; a = b b = temp; }