Шаблони класів

Ви можете створювати шаблони і для класів, що дозволяє так же красиво працювати з будь-якими типами даних. Класичним прикладом є контейнерні класи (тобто класи, що містять типи), наприклад множини. Використовуючи шаблон, можна створювати родовий клас для множин, після чого породжувати конкретні множини - кольорів, рядків і так далі.

Спочатку розглянемо приклад. Приклад, що розглядається далі, - клас, який зберігає пару значень. Функції-елементи цього класу повертають мінімальне і максимальне значення, а також дозволяють визначити, чи є два значення однаковими. Оскільки перед нами шаблон класу, то тип значення може бути майже будь-ким.

template <class T>

class Pair

{ T a, b;

public:

Pair (T t1, T t2);

T Max();

T Min ();

int isEqual ();

};

Поки усе виглядає також витончено, як і для шаблонів функцій. Єдина різниця полягає в тому, що замість опису функції використовується оголошення класу. Шаблони класів стають усе більш складними, коли ви описуєте належні функції класу. Ось, наприклад, опис належної функції Min() класу Pair :

template <class T>

T Pair <T>::Min()

{ return a < b ? a: b;

}

Щоб зрозуміти цей запис, давайте повернемося небагато назад. Якби Pair був звичайним класом (а не шаблоном класу) і T був би деяким конкретним типом, то функція Min класу Pair була б описана таким чином:

T Pair::Min()

{ return a < b ? a: b;

}

Для випадку шаблонної версії нам необхідно, по-перше, додати заголовок шаблону template <class T>

Потім треба дати ім'я класу. Пам'ятайте, що насправді ми описуємо безліч класів - сімейство Pair. Повторюючи синтаксис префікса (заголовка) шаблону, екземпляр класу Pair для цілих типів, можна назвати Pair<int>, екземпляр для типу double - Pair<double>, для типу Vector - Pair<Vector>. Проте в описі що належить класу функції нам необхідно використовувати ім'я класу Pair<T>. Це має сенс, оскільки заголовок шаблону говорить, що Т означає ім'я будь-якого типу.

Приведемо текст інших методів класу Pair. Описи методів поміщаються в заголовний файл, оскільки вони має бути видимі скрізь, де використовується клас Pair.

// // конструктор

template <class T>

Pair <T>::Pair (T t1, T t2) : a(t1), b(t2)

{}

// // метод Max

template <class T>

T Pair <T>::Max()

{ return a>b ? a: b;

}

// // метод isEqual

template <class T>

int Pair <T>::isEqual()

{ if (a==b) return 1;

return 0;

}

Раніше вже відзначалося, що шаблони функцій можуть працювати тільки для тих (вбудованих) типів даних або класів, які підтримують необхідні операції. Те ж саме справедливе і для шаблонів класів. Щоб створити екземпляр класу Pair для деякого класового типу, наприклад для класу X, цей клас повинен містити наступні загальнодоступні функції

X (X &); // конструктор копіювання

int operator == (X)

int operator < (X);

Три вказані функції потрібно, оскільки вони реалізують операції, що виконуються над об'єктами типу T в методу X шаблону класу Pair.

Якщо ви збираєтеся використовувати деякий шаблон класу, як упізнати які операції вимагаються? Якщо шаблон класу забезпечений документацією, то ці вимоги мають бути в ній вказані. Інакше доведеться читати первинну документацію - початковий текст шаблону. При цьому враховуйте, що вбудовані типи даних підтримують усі стандартні операції.