6.3. Шаблоны функций

В С++, так же как и для класса, для функции (глобальной, т.е. не являю- щейся компонентой-функцией) может быть описан шаблон. Это позволит снять достаточно жесткие ограничения, накладываемые механизмом формальных и фактических параметров при вызове функции. Рассмотрим это на примере функции, вычисляющей сумму нескольких аргументов.

#include <iostream> using namespace std; #include <string.h>

	template <class T1,class T2>										Р
	T1 sm(T1 a,T2 b)					// описание шаблона
	{ return (T1)(a+b);
						// функции c двумя параметрами
	}									И
	template <class T1,class T2,class T3>
									У
	T1 sm(T1 a,T2 b,T3 c)
						// описание шаблона функции
	{ return (T1)(a+b+c);					// функции c тремя параметрами
	}							Г
								Б
	int main()
	{cout<<"вызов функции sm(int,int)							= "<<sm(4,6)<<endl;
		cout<<"вызов функции sm(int,int,int)а= "<<sm(4,6,1)<<endl;
		cout<<"вызов функции sm(int,double) = "<<sm(5,3)<<endl;
						к
		cout<<"вызов функции sm(double,int,short)= " <<
		sm(.4,6,(short)1)<<endl;е
	// cout<<sm("я изучаю","язык С++")<<endl; error cannot add two pointers
	}	return 0;			т
				о
	Резу ьтат работы программы будет иметь вид:
	вызов функ				sm(int,int)		=	10
			ции				=	11
	вызов функции sm(int,int,int)
		л					=	5
	вызов функции sm(int,double)
	вызов функции sm(double,int,short)=							7.4
	б
	В программе описана перегруженная функция sm(), первый экземпляр ко-
торойимеет 2, а второй 3 параметра.							Тип формальных параметров функции оп-
Б

ределяется компилятором при каждой встрече вызова функции типом ее факти- ческих параметров. Компилятор заменяет параметры T1,T2 (при вызове функ- ции с двумя параметрами) или T1,T2,T3 (с тремя параметрами) на типы переда- ваемых в функцию значений. После этого полученная шаблонная функция ком- пилируется. Используемые в функциях типы Т1, Т2, Т3 заданы как параметры для шаблона функции с помощью выражения template <class T1,class T2> или template <class T1,class T2,class T3>.

133

Имя каждого формального параметра заголовка шаблона может исполь- зоваться в заголовке только один раз. Одно и то же имя формального параметра шаблона может использоваться в нескольких заголовках шаблонов.

В случае попытки передачи в функцию sm() двух строк, т.е. типов, для ко- торых не определена данная операция, компилятор выдаст ошибку. Чтобы из- бежать этого, можно ограничить использование шаблона функции sm(), описав явным образом функцию sm() для некоторых конкретных типов данных. В на-

шем случае:

char *sm(char *a,char *b)

//

явное описание функции объединения

{ char *tmp=a;

//

двух строк

Р

a=new char[strlen(a)+strlen(b)+1];

strcpy(a,tmp);

strcat(a,b);

}

return a;

И

Добавление в main() инструкции, например,

У

cout<<sm("я изучаю"," язык С++")<<endl;

Г

приведет к выводу кроме указанных выше сообщения:

я изучаю язык С++

Рассмотрим случай, когда имеются несколькоБшаблонов перегруженных

функций с одинаковым числом аргументов.

а

template <class T1,class T2>

T1 sm(T1 a,T2 b)

// описа кшаблона первой

{ return (T1)(a+b);

// функции c двумя параметрами

}

ние

template <class T1,class T2>

T1 sm(T2 a,T1 b)

т// писание шаблона второй

{ return (T1)(a+b);

// функции c двумя параметрами

}

о

и

int main()

{ sm(1.,2) //лerror 'sm' : none of 2 overload have a best conversion

// 'sm' : ambiguous call to overloaded function

б

return 0;

}

и

В этом случае компилятор должен сгенерировать оба экземпляра шаб-

лонныхБфункций. Возникает неоднозначность: какую из двух шаблонных функ-

ций требуется выполнить.

Шаблон функции может быть перегружен также, если описать другую

(нешаблонную функцию), имя которой совпадает с именем шаблона функции. Следует отметить, что шаблон функции не является ее экземпляром.

Только при обращении к функции с аргументами конкретного типа происходит генерация конкретной функции.

134

6.4. Совместное использование шаблонов и наследования

Шаблонные классы, как и обычные, могут использоваться повторно. Шаблоны и наследование представляют собой механизмы повторного исполь- зования кода и могут включать полиморфизм. Шаблоны и наследования связа- ны между собой следующим образом:

- шаблон класса может быть порожден от обычного класса; - шаблонный класс может быть производным от шаблонного класса;

- обычный класс может быть производным от шаблона класса.

	Ниже приведен пример простой программы, демонстрирующей наследо-
вание										ИР
	using namespace std;
	template <class T>									У
	class vect								Г
							// класс-вектор
	{protected:								Б
			T *ms;				// массив-вектор
			int size;				// размерность массива-вектора
	public:
			vect(int n) : size(n)						// конструктор
			{ ms=new T[size];}					а// деструктор
						е
			~vect(){delete [] ms;}
			T &operator[](const intкind) // доопределение операции []
					т
			{ if((ind>0) && (ind<size)) return ms[ind];
			else return ms[0];
			}	о
	};		и
			л
	template <class T>
	class oper : public vect<T> // класс операций над вектором
	{ public:
и			oper(int n): vect<T>(n) {}						// конструктор
			~oper(){}						// деструктор
Б	бvoid print()								// функция вывода содержимого вектора
			{ for(int i=0;i<size;i++)
			cout<<ms[i]<<' ';
			cout<<endl;
	};		}
	int main()
	{ oper <int> v_i(4);							//	int-вектор
		oper <double> v_d(4);						//	double-вектор
		v_i[0]=5; v_i[1]=3;					v_i[2]=2; v_i[3]=4; // инициализация int
										135