Стефан Дэвис - С++ для чайников .

Есть функции, которые могут быть применены к различным типам данных. Рассмотрим, например, функцию maximum( ) , которая возвращает больший из двух аргументов. Все объявления функции, приведённые в табл. 27.1, имеют смысл.

Таблица 27.1. Возможные варианты функции maximum( )

_________________

Имя функции — Выполняемые действия

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

maximum( int , int )— Возвращает большее из двух целых чисел

maximum( unsigned int , unsigned int )— Возвращает большее из двух беззнаковых целых чисел

maximum( double , double )— Возвращает большее из двух чисел с плавающей точкой

maximum( char , char )— Возвращает символ, находящийся далее в алфавитном порядке

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

Я бы хотел реализовать функцию maximum( ) для всех четырёх случаев. Само собой, С++ может привести все эти типы к типу double , т.е. мне достаточно разработать функцию maximum ( double , double ) , которая удовлетворит все мои потребности. Так ли это? Рассмотрим следующий код.

/* Прототип функции maximum */

double maximum( double , double ) ;

/* Пользовательская функция */

void fn ( int nArg1 , int nArg2 )

{

int nLarger = ( int )maximum( ( double )nArg1 ,

( double )nArg2 ) ;

/* ... прочие действия ... */

}

_________________

308 стр. Часть 5. Полезные особенности

В такой ситуации целочисленные параметры должны быть сначала приведены к типу double ( с потерей точности ). Функция возвращает значение double , которое теперь надо преобразовать к типу int . Функция может работать и без потери точности, но выполнение всех этих преобразований делает её куда более медленной, чем она могла бы быть. Словом, эта функция в любом случае работает не так, как ожидает ( или надеется ) пользователь.

Конечно, функцию maximum( ) можно просто перегрузить.

double maximum( double d1 , double d2 )

{

if ( d > d2 ) return d1 ;

return d2 ;

}

int maximum( int n1 , int n2 )

{

if ( n1 > n2 ) return n1 ;

return n2 ;

}

char maximum( char c1 , char c2 )

{

if ( c1 > c2 ) return c1 ;

return c2 ;

}

/* Определения функции для других типов */

Такой подход вполне работоспособен. Теперь С++ выберет наиболее подходящую функцию, а именно — maximum( int , int ) . Однако создание одной и той же функции для переменных каждого типа требует массу времени.

Исходный код всех функций maximum( Т , Т ) следует одному и тому же шаблону для всех Т , представляющих числовые типы. Было бы удобно, если бы можно было написать функцию один раз и позволить С++ самостоятельно подставлять в неё нужные типы.

Шаблонная функция позволяет вам написать нечто, выглядящее как обычная функция, но в отличие от обычной, такая функция может использовать один или несколько фиктивных заменителей типов, которые С++ затем преобразует в реальные типы во время компиляции. Вот программа, в которой определяется шаблон обобщённой функции maximum( ) .

/* MaxTemplate — шаблон функции maximum( ), возвращающей */

/* наибольшее значение из двух аргументов */

#include

#include

#include

using namespace std ;

template < class T >

T maximum( T t1 , T t2 )

{

if ( t1 > t2 )

{

return t1 ;

}

return t2 ;

} ;

int main( int argc , char* pArgs[ ] )

{

/* печать кириллицы, если Вы не установите программки gccrus.exe и g++rus.exe */

setlocale ( LC_ALL , ".1251" ) ;

/* Ищем максимум из двух int */

cout << "Максимум из 1 и 2 равен "

<< maximum( 1 , 2 )

<< endl ;

/* Ищем максимум из двух double */

cout << "Максимум из 1.5 и 2.5 равен "

<< maximum( 1.5 , 2.5 )

<< endl ;

/* Пауза для того, чтобы посмотреть на результат работы программы */

system( "PAUSE" ) ; return 0 ;

}

_________________

309 стр. Глава 27. Шаблоны С++

Обратите внимание на ключевое слово template , за которым следуют угловые скобки — в скобках могут содержаться заменители типов, каждому из которых предшествует слово class , или константы. В нашем случае определение функции maximum( ) использует "неизвестный тип" Т . После угловых скобок идёт обычное определение функции, которая в нашем случае возвращает большее из двух значений типа Т — типа, который будет определён позже в программе.

Шаблон функции бесполезен до тех пор, пока он не преобразуется в реальную функцию, когда С++ заменяет Т ( для обозначения неизвестного типа могут использоваться любые идентификаторы, а не только Т ) реальным типом. В приведённой программе функция main( ) неявно заставляет С++ создать две версии функции maximum( ) .