57
Синтаксис шаблонов
Если вы собираетесь использовать шаблоны, привыкайте к тому, что в вашей речи будет часто звучать термин параметризованный (parameterized). Шаблоны используются для создания параметризованных типов (обычно классов) и параметризованных функций.
Параметризованные типы
Параметризованный тип внешне представляет собой обычное объявление класса, которому предшествует магическое заклинание template <c1ass Type>, где Type — выбранное вами символическое имя (остальные элементы задаются жестко). Всюду, где символическое имя Type (или другое имя) встречается в объявлении класса оно интерпретируется как макрос, вместо которого при использовании класса подставляется конкретный тип. Класс ListNode, переписанный как параметризованный тип, выглядит следующим образом:
template <class Type> class ListNode { private:
ListNode<Type>* next; Type* data;
public:
ListNode(Type* d, ListNode<Type>* n = NULL) : next(n), data(d) {} ~ListNode() { delete next; }
Type* Data() { return data; } ListNode<Type>* Next() { return next; }
};
ListNode<Foo> list = new ListNode<Foo> (new Foo);
Foo* f = list->Data(); // Возвращает правильный тип
В теле объявления класса формальный параметр шаблона резервирует место, на которое при использовании класса подставляется фактический параметр. При этом компилятор буквально генерирует правильный, безопасный по отношению к типам код.
Параметризованные функции
Параметризованные функции объявляются точно так же — перед их объявлениями указывается формула template.... Синтаксис шаблона должен повторяться как при объявлении, так и при определении функции. Помните, шаблоны на самом деле являются макросами, поэтому они должны находиться в файлах .h. Если определение будет находиться в файле .срр, программа работать не будет (если только это не единственный файл .срр, в котором вызывается данная функция).
//Объявление функции template <class Type> Type* fn(Type* t);
//Определение ее реализации template <class Type>
Type* fn(Type* t) {
//Тело функции, в котором имя Type
//используется в качестве параметра макроса
}
Foo* f = fn<Foo>(new Foo);
Определение генерируется компилятором при необходимости, то есть при вызове функции. На этот раз параметризовано имя функции, а не имя класса.
58
Параметризованные функции классов
Параметризованные функции классов определяются так же (разве что вам понадобится больше угловых скобок < и >). Давайте модифицируем класс ListNode так, чтобы его функции не определялись при объявлении класса.
template <class Type> class ListNode { private:
ListNode<Type*> next; Type* data;
public:
ListNode(Type* d, ListNode<Type>* n = NULL); ~ListNode();
Type* Data(); ListNode<Type>* Next();
};
template <class Type>
ListNode<Type>::ListNode(Type* d, ListNode<Type>* n = NULL) : next(n), data(d)
{
}
template <class Type> ListNode<Type>::~ListNode()
{
delete next;
}
template <class Type>
Type* ListNode<Type>::Data()
{
return data;
}
template <class Type>
ListNode<Type>* ListNode<Type>::Next()
{
return next;
}
Помните: все это должно находиться в файле .h. Исключение составляют ситуации, когда функции класса вызываются только из файла .срр, в котором они определяются. В этом случае определения функций класса должны предшествовать их первому использованию.
Передача параметра
Многочисленные символы < и > вызывают изрядную путаницу, поскольку C++ не всегда последователен. Вообще говоря, <Туре> следует указывать везде, кроме трех мест в объявлениях классов или определениях их функций:
1. За ключевым словом class в самом начале.
2.При указании имени конструктора.
3.При указании имени деструктора.
Аргументы конструкторов и деструкторов должны быть параметризованными, как и все использования имени класса за исключением трех указанных случаев. При любом использовании параметризованного