- •1. Технологии программирования.
- •1.1 Введение.
- •1.2 Модульное программирование.
- •1.3 Нисходящее программирование.
- •1.4 Структурное программирование.
- •1.5 Понятия объекта, класса объектов.
- •1.6 Основные понятия объектно-ориентированного программирования: инкапсуляция, наследование и полиморфизм.
- •2.1.1 Общие сведения о программах, лексемах и алфавите языка
- •2.1.3. Идентификаторы и служебные слова
- •3. Константы: целые, вещественные (с плавающей точкой), перечислимые, символьные (литерные), строковые (строки или литерные строки)
- •4. Операции. Знаки операций. Унарные, бинарные и тернарные операции. Приоритеты операций.
- •4.1 Знаки операций
- •4.2 Унарные операции
- •4.3 Бинарные операции.
- •4.4 Приоритеты операций
- •5. Переменные. Определения и описания. Спецификатор typedef.
- •5.1 Переменные. Определения и описания.
- •5.2 Класс памяти
- •6. Базовые и производные типы данных. Массивы. Указатели, ссылки и адреса. Структуры. Поля битов. Объединения
- •6.1 Массивы
- •6.2 Указатели, ссылки и адреса объектов
- •6.3 Структуры
- •6.4 Поля битов
- •6.5 Объединения
- •7. Операторы
- •7.1 Оператор выражение
- •7.2 Пустой оператор
- •7.3 Составной оператор
- •7.4 Оператор if
- •If (выражение) оператор-1; [else оператор-2;]
- •7.5 Оператор switch
- •7.6 Оператор break
- •7.7 Оператор for
- •7.8 Оператор while
- •7.9 Оператор do while
- •7.10 Оператор continue
- •7.11 Оператор return
- •7.12 Оператор goto
- •8. Функции
- •8.1 Определения, описания и вызовы функций
- •8.2 Начальные (умалчиваемые) значения параметров.
- •8.3 Функции с переменным количеством параметров
- •8.4 Перегрузка функций.
- •8.5 Ссылки и параметры-ссылки.
- •8.6 Шаблоны функций.
- •Основы ооп
- •9.1 Тип данных - класс.
- •9.2 Доступность компонентов класса
- •9.3 Конструктор и деструктор
- •9.4 Компоненты-данные и компоненты-функции. Статические и константные компоненты класса
- •10. Указатели на компоненты класса
- •10.1 Указатели на компоненты- данные.
- •10.2 Указатели на компоненты- функции.
- •10.3 Указатель this
- •11. Друзья классов
- •11.1 Дружественная функция
- •11.2 Дружественный класс
- •12. Наследование
- •12.1 Определение производного класса.
- •12.2 Конструкторы и деструкторы производных классов
- •13. Полиморфизм
- •13.1 Виртуальные функции.
- •13.2 Абстрактные классы
- •14. Шаблоны классов
- •15. Перегрузка операций
- •15.1 Общие сведения о перегрузке стандартных операций
- •15.2 Перегрузка унарных операций
- •15.3 Перегрузка бинарных операций
- •15.5 Перегрузка операции вызова функции
- •15.6 Перегрузка операции присваивания
- •15.7 Основные правила перегрузки операций.
- •16. Обработка исключительных ситуаций
- •16.1 Операторы try, throw, catch
- •16.2 Универсальный обработчик исключений
- •17. Структура Windows-приложения
- •17.2 Структура каркасного Windows-приложения
- •17.3 Главная функция WinMain()
- •17.4 Сообщения Windows
- •17.5 Класс окна. Регистрация и его характеристики
- •17.6 Создание и показ окна
- •17.7 Цикл обработки сообщений
- •17.8 Оконная функция
- •17.9 Завершение выполнения приложения
- •18. Препроцессор
- •18.1 Общие пpеобpазования
- •18.2 Директивы Препроцессора
- •18.3 Подключаемые файлы
- •18.4. Директива '#include'.
- •18.5 Однократно подключаемые файлы
- •18.6 Макросы
- •18.7 Стрингификация
- •18.8 Объединение
- •18.9 Удаление макросов
- •18.10 Условия
- •19. Разработка Windows приложений с использованием библиотеки классов mfc (microsoft foundation class library)
- •19.1 Некоторые сведения о программировании Windows-приложений
- •19.2 Преимущества использования mfc
- •19.4 Библиотека mfc
- •20. Простейшие mfc-приложения
- •20.1 Приложение без главного окна
- •20.2 Приложение с главным окном
- •20.3 Обработка окном сообщений
14. Шаблоны классов
Шаблоны, которые иногда называют родовыми или параметризованными типами, позволяют создавать (конструировать) семейства родственных функций и классов.
Шаблон семейства функций (function template) определяет потенциально неограниченное множество родственных функций. Он имеет следующий вид:
template <слисок_ параметров_ша6лона> определекие_функции
Здесь угловые скобки являются неотъемлемым элементом определения. Список параметров шаблона должен быть заключен именно в угловые скобки.
Аналогично определяется шаблон семейства классов:
template <список_параметров_шаблона> определение_класса
Шаблон семейства классов определяет способ построения отдельных классов подобно тому, как класс определяет правила построения и формат отдельных объектов. В определении класса, входящего в шаблон, особую роль играет имя класса. Оно является не именем отдельного класса, а параметризованным именем семейства классов.
Как уже отмечалось в связи с шаблонами функций, определение шаблона может быть только глобальным.
Рассмотрим векторный класс (в число данных входит одномерный массив). Какой бы тип ни имели элементы массива (целый, вещественный, с двойной точностью и т.д.), в этом классе должны быть определены одни и те же базовые операции, например доступ к элементу по индексу и т.д. Если тип элементов вектора задавать как параметр шаблона класса, то система будет формировать вектор нужного типа (и соответствующий класс) при каждом определении конкретного объекта.
Следующий шаблон позволяет автоматически формировать классы векторов с указанными свойствами:
// файл “template.vec” - шаблон векторов
template <class Т> //Т - параметр шаблона
class Vector
{
Т *data; // Начало одномерного массива
int size; // Количество элементов в массиве public:
Vector(int); // Конструктор класса vector
~Vector(){ delete[] data; } // Деструктор // Расширение действия (перегрузка) операции "[]": T& operator[] (int i) { return data[i];}
// Внешнее определение конструктора класса:
template <class T>
Vector <T>:: Vector (int n) {data = new T[n]; size = n;}
Когда шаблон введен, у программиста появляется возможность определять конкретные объекты конкретных классов, каждый из которых параметрически порожден из шаблона. Формат определения объекта одного из классов, порождаемых шаблоном классов:
имя_параматризированного_класса <фактические_параметры_шаблона>
имя_объекта (параметры_конструктора);
В нашем случае определить вектор, имеющий восемь вещественных координат типа double, можно следующим образом:
Vector <double> Z(8); Проиллюстрируем сказанное следующей программой:
//формирование классов с помоцыо шаблона
#include "template .vec" // Шаблон классов "вектор"
#include <iostream.h>
main ()
{
// Создаем объект класса "целочисленный вектор" :
Vector <int> X(5);
// Создаем объект класса "символьный вектор" :
Vector <char> С (5) ;
// Определяем компоненты векторов:
for (int i = 0; i < 5; i++)
{ X[i] = i; C[i] = 'A' + i;}
for (i = 0; i < 5 ; i++)
cout << " " << X[i] << ' ' << C[i];
Результат выполнения программы:
OA1B2C3D4E
В программе шаблон семейства классов с общим именем Vector используется для формирования двух классов с массивами целого и символьного типов. В соответствии с требованием синтаксиса имя параметризованного класса, определенное в шаблоне (в примере Vector), используется в программе только с последующим конкретным фактическим параметром (аргументом), заключенным в угловые скобки. Параметром может быть имя стандартного или определенного пользователем типа. В данном примере использованы стандартные типы int и char. Использовать имя vector без указания фактического параметра шаблона нельзя - никакое умалчиваемое значение при этом не предусматривается. В списке параметров шаблона могут присутствовать формальные параметры, не определяющие тип, точнее - это параметры, для которых тип фиксирован:
//Р10-12.СРР
#include <iostream.h>
template <class T, int size = 64>
class row { Т *data; int length;
public:
row() { length = size; data = new T[size]; }
~row() { delete[] data; }
T& operator [] (int i) { return data[i]; }
};
void main()
{ row <float,8> rf;
row <int,8> ri;
for (int i = 0; i < 8; i++) { rf[i] = i; ri[i] = i * i; }
for (i = 0; i < 8; i++) cout << " " << rf[i] << ' ' << ri[i]; }
Результат выполнения программы:
00 11 24 39 4 16 5 25 б 36 7 49
В качестве аргумента, заменяющего при обращении к шаблону параметр size, взята константа. В общем случае может быть использовано константное выражение, однако выражения, содержащие переменные, использовать в качестве фактических параметров шаблонов нельзя.