16.7. Шаблоны-члены

template <class T> class Queue { private:

// шаблон класса-члена template <class Type>

class CL

{

Type member; T mem;

};

//...

public:

//шаблон функции-члена template <class Iter>

void assign( Iter first, Iter last )

{

while ( ! is_empty() )

remove(); // вызывается Queue<T>::remove()

for ( ; first != last; ++first )

add( *first ); // вызывается Queue<T>::add( const T & )

}

}

(Отметим, что шаблоны-члены не поддерживаются компиляторами, написанными до принятия стандарта C++. Эта возможность была добавлена в язык для поддержки реализации абстрактных контейнерных типов, представленных в главе 6.)

Объявление шаблона-члена имеет собственные параметры. Например, у шаблона класса CL есть параметр Type, а у шаблона функции assign() – параметр Iter. Помимо этого, в определении шаблона-члена могут использоваться параметры объемлющего шаблона класса. Например, у шаблона CL есть член типа T, представляющего параметр включающего шаблона Queue.

Объявление шаблона-члена в шаблоне класса Queue означает, что конкретизация Queue потенциально может содержать бесконечное число различных вложенных классов CL функций-членов assign(). Так, конкретизированный экземпляр Queue<int> включает

Queue<int>::CL<char

>

вложенные типы:

Queue<int>::CL<string>

void Queue<int>::assign( int *, int * ) void

Queue<int>::assign( vector<int>::it erator,

и вложенные функции:

vector<int>::iterator )

Для шаблона-члена действуют те же правила доступа, что и для других членов класса. Так как шаблон CL является закрытым членом шаблона Queue, то лишь функции-члены и

друзья Queue могут ссылаться на его конкретизации. С другой стороны, шаблон функции assign() объявлен открытым членом и, значит, доступен во всей программе.

Шаблон-член конкретизируется при его использовании в программе. Например,

int main()

{

//конкретизация Queue<int> Queue<int> qi;

//конкретизация Queue<int>::assign( int *, int * ) int ai[4] = { 0, 3, 6, 9 };

qi.assign( ai, ai + 4 );

// конкретизация Queue<int>::assign( vector<int>::iterator,

//

vector<int>::iterator ) vector<int> vi( ai, ai + 4 ); qi.assign( vi.begin(), vi.end() );

assign() конкретизируется в момент обращения к ней из main():

}

Шаблон функции assign(), являющийся членом шаблона класса Queue, иллюстрирует необходимость применения шаблонов-членов для поддержки контейнерных типов. Предположим, имеется очередь типа Queue<int>, в которую нужно поместить содержимое любого другого контейнера (списка, вектора или обычного массива), причем его элементы имеют либо тип int (т.е. тот же, что у элементов очереди), либо приводимый к типу int. Шаблон-член assign()позволяет это сделать. Поскольку может быть использован любой контейнерный тип, то интерфейс assign() программируется в расчете на употребление итераторов; в результате реализация оказывается не зависящей от фактического типа, на который итераторы указывают.

В функции main() шаблон-член assign() сначала конкретизируется типом int*, что позволяет поместить в qi содержимое массива элементов типа int. Затем шаблон-член конкретизируется типом vector<int>::iterator – это дает возможность поместить в очередь qi содержимое вектора элементов типа int. Контейнер, содержимое которого помещается в очередь, не обязательно должен состоять из элементов типа int. Разрешен любой тип, который приводится к int. Чтобы понять, почему это так, еще раз посмотрим

template <class Iter>

void assign( Iter first, Iter last )

{

// удалить все элементы из очереди

for ( ; first != last; ++first ) add( *first );

на определение assign():

}

Вызываемая из assign() функция add() – это функция-член Queue<Type>::add(). Если Queue конкретизируется типом int, то у add() будет следующий прототип:

void Queue<int>::add( const int &val );