C++ da umumiy turlardan foydalangan holda, shablon funksiyalar va sinflarni aniqlashimiz mumkin

Sinf shablonlari (class template)

Sinf shablonini ishlatish

sinf_nomi obyekt;

 

Sinf shabloni uchun oddiy misol.

1. 
   #include
   
2. 
   using namespace std;
   
3. 
   template
   
4. 
   class mypair {
   
5. 
   T a, b;
   
6. 
   public:
   
7. 
   mypair (T first, T second)
   
8. 
   {a=first; b=second;}
   
9. 
   T getmax ();
   

10. };

11. template

12. T mypair::getmax ()

13. {

14. T retval;

15. retval = a>b? a : b;

16. return retval;

17. }

18. int main () {

19. mypair myobject (100, 75);

20. cout << myobject.getmax();

21. return 0;

22. }

 

Sinf shablonida ikki xil toifadan foydalanish

1. 
   #include
   
2. 
   using namespace std;
   
3. 
   template class myclass
   
4. 
   {
   
5. 
   Type1 i;
   
6. 
   Type2 j;
   
7. 
   public:
   
8. 
   myclass(Type1 a, Type2 b) { i = a; j = b; }
   
9. 
   void show() { cout << i << ' ' << j << '\n'; }
   

10. };

11. int main()

12. {

13. myclass ob1(10, 0.23);

14. myclass ob2('X', "Templates add power.");

15. ob1.show(); // show int, double

16. ob2.show(); // show char, char *

17. return 0;

18. }

Dastur natijasi:

10 0.23

X Templates add power.

 

Maxsuslashtirilgan sinf shabloni

template<> konstruktori maxsusashtirilgan sinf shabloni uchun ishlatiladi.

1. 
   template class myclass {
   
2. 
   T x;
   
3. 
   public:
   
4. 
   myclass(T a) {
   
5. 
   cout << "Inside generic myclass\n";
   
6. 
   x = a;
   
7. 
   }
   
8. 
   T getx() { return x; }
   
9. 
   };
   

10. // int toifasi uchun maxsuslashtirilgan sinf shabloni.

11. template <> class myclass {

12. int x;

13. public:

14. myclass(int a) {

15. cout << "Inside myclass specialization\n";

16. x = a * a;

17. }

18. int getx() { return x; }

19. };

Shablonning asosiy xususiyatlari:

• reusable kod yozish imkonini beradi.

• Shablonlar yordamida framework lar yaratish mumkin

X Templates add power.

• Dastur kodi egiluvchanlik xususiyatiga ega bo'ladi.

• Turli xil tipdagi ma'lumotlar ustida ishlash uchun kod yozishda vaqtni tejash.

• C++ dagi STL lar (Standard Shablon Kutubxonalar), nomidan ko'rinib turibdiki, shablonlar yordamida yaratilgan

 

1. 
   1.    Sinf shablonlari (class template)
   

Sinf uchun umumiy turni aniqlash mumkin.

Oldingi qismda funksiya uchun mo`ljallangan tur parametrga ega funksiya shabloni aniqlandi. Biz sinf uchun mo`ljallangan tur parametrga ega sinfni ham aniqlashimiz mumkin. Tur parametrlar sinfning tur shakllantiriladigan ixtiyoriy qismida foydalanilishi mumkin.

int qiymatlar uchun stek hosil qilish mumkin. Quyida, 1.1a-rasmdagi kabi, o`sha sinf nusxasi va uning UML sinf diagrammasi berilgan.

StackOfIntegers

-elements[100]: int -size: int

+StackOfIntegers() +empty(): bool const +peek(): int const +push(value: int): void +pop(): int +getSize(): int const

(a)

StackOfIntegers

-elements[100]: T -size: int

+Stack() +empty(): bool const +peek(): T const +push(value: T): void +pop(): T +getSize(): int const

(b)

1.1-rasm. Stack – Stack sinfining umumiy versiyasi

1. 
   #ifndef STACK_H
   
2. 
   #define STACK_H
   

 

1. 
   class StackOfIntegers
   
2. 
   {
   
3. 
   public:
   
4. 
   StackOfIntegers();
   
5. 
   bool empty() const;
   
6. 
   int peek() const;
   
7. 
   void push(int value);
   

10. int pop();

11. int getSize() const;

 

12. private:

13. int elements[100];

14. int size;

15. };

 

16. StackOfIntegers::StackOfIntegers()

17. {

18. size = 0;

19. }

 

20. bool StackOfIntegers::empty() const

21. {

22. return size == 0;

23. }

 

24. int StackOfIntegers::peek() const

25. {

26. return elements[size - 1];

27. }

 

28. void StackOfIntegers::push(int value)

29. {

30. elements[size++] = value;

31. }

 

32. int StackOfIntegers::pop()

33. {

34. return elements[--size];

35. }

 

36. int StackOfIntegers::getSize() const

37. {

38. return size;

39. }

 

40. #endif

Boyalgan int kalit so`zlarini double, char, yoki string bilan almashtirib, double, char va string qiymatlar uchun StackOfDouble, StackOfChar va StackOfString kabi sinflarni aniqlash uchun ushbu sinfni osongina o`zgartirishlar kiritishimiz mumkin. Lekin, deyarli bir xil bo`lgan bir nechta sinflarni aniqlamasdan, shunchaki ixtiyoriy turdagi elemen uchun ishlaydigan bitta shablon sinfni aniqlashimiz mumkin. Yangi umumiy Stack sinfi uchun UML diagramma 1.1b-rasmda berilgan. 1.4-kodli ro`yxatda umumiy tur elementlarini saqlashga mo`ljallangan umumiy stek sinfi aniqlangan.

1.4-kodli ro`yxat. GenericStack.h

1. 
   #ifndef STACK_H
   
2. 
   #define STACK_H
   

 

1. 
   template <typename T>
   
2. 
   class Stack
   
3. 
   {
   
4. 
   public:
   
5. 
   Stack();
   
6. 
   bool empty() const;
   
7. 
   T peek() const;
   

10. void push(T value);

11. T pop();

12. int getSize() const;

 

13. private:

14. T elements[100];

15. int size;

16. };

 

17. template <typename T>

18. Stack::Stack()

19. {

20. size = 0;

21. }

 

22. template <typename T>

23. bool Stack::empty() const

24. {

25. return size == 0;

26. }

 

27. template <typename T>

28. T Stack::peek() const

29. {

30. return elements[size - 1];

31. }

 

32. template <typename T>

33. void Stack::push(T value)

34. {

35. elements[size++] = value;

36. }

 

37. template <typename T>

38. T Stack::pop()

39. {

40. return elements[--size];

41. }

 

42. template <typename T>

43. int Stack::getSize() const

44. {

45. return size;

46. }

 

47. #endif

Sinf shablonlari sintaksisi asosan funksiya shablonlari bilan bir xil. Xuddi funksiya shablonidagi kabi sinf aniqlanishidan oldin template qo`shimchasi yozilishi kerak (47-qator).

template T>

Xuddi oddiy ma’lumot turiga o`xshab, sinfda tur parametri qo`llanilishi mumkin. Bu yerda T tur peek()(10-qator), push(T value) (11-qator), va pop() (12-qator) funksiyani aniqlash uchun ishlatilgan. Shuningdek, T tur 16-qatorda, massiv elementlarini e’lon qilishda ham qo`llanilgan.

Konstruktorlar va funksiyalar ularning o`zlari shablonlar ekanliklari inobatga olinmaganda, oddiy sinflardagi kabi, bir xil yo`l bilan aniqlanadi. Buni amalga oshirish uchun, template qo`shimchasini konstruktor yoki funksiyaning bosh qismidan avval joylashtirish kerak bo`ladi. Masalan:

template <typename T>

Stack::Stack()

{

size = 0;

}

template <typename T>

bool Stack::empty()

{

return size == 0;

}

template <typename T>

T Stack::peek()

{

return elements[size - 1];

}

Shu o`rinda e’tibor qaratishimiz lozimki, :: qarashlilik operatoridan oldin keladigan sinf nomi Stack, Stack emas.

Maslahat. GenericStack.h sinf aniqlanishini va tadbiqini bitta faylga o`tkazadi. Sinf aniqlanishini va tadbiqini ikkita turli fayllarga joylashtirish yaxshi ish albatta. Biroq, shunday bo`lsa ham, sinf shablonlari uchun ularni birlashtirish bir muncha xavfsizroq, chunki, ba’zi kompilyatorlar ularni tarqoq holda kompilyatsiya qilmaydi.

1.5-kodli ro`yxatda, uning qatorida int qiymatlar uchun va 18-qatorda satrlar uchun stek hosil qiluvchi sinovchi dastur berilgan.

1.5-kodli ro`yxat. TestGenericStack.cpp

1. 
   #include
   
2. 
   #include
   
3. 
   #include "GenericStack.h"
   
4. 
   using namespace std;
   

 

1. 
   int main()
   
2. 
   {
   
3. 
   // int qiymatlar uchun yangi stek yaratish
   
4. 
   Stack<int> intStack;
   
5. 
   for (int i = 0; i < 10; i++)
   

10. intStack.push(i);

 

11. while (!intStack.empty())

12. cout << intStack.pop() << " ";

13. cout << endl;

 

14. // Satrlar uchun yangi stek yaratish

15. Stack stringStack;

16. stringStack.push("Chicago");

17. stringStack.push("Denver");

18. stringStack.push("London");

 

19. while(!stringStack.empty())

20. cout << stringStack.pop() << " ";

21. cout << endl;

 

22. return 0;

23. }

Natija:

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 London Denver Chicago

 

Shablon sinfda ob’yekt yaratishda T - tur parametri uchun aniq bir turni belgilab olishimiz zarur. Masalan:

Stack intStack;

Bu e’lon qilinish T - tur parametrini int bilan almashtiradi. Shu sababli ham intStack steki int qiymatlar steki hisoblanadi. intStack ob’yekti ham xuddi ixtiyoriy boshqa ob’yektlarga o`xshaydi. Dastur intStack stekka int qiymatlarni qo`shish uchun push funksiyasini chaqiradi (11-qator) va stekdan elementlarni chop etadi (13-14-qatorlar).

Dastur 18-qatorda satrlarni yozish uchun stek ob’yektni e’lon qiladi, stekda uchta satrni yozadi (19-21-qatorlar) va stekdagi satrlarni chop etadi (24-qator).

Quyidagi kodli qismlarga e’tibor beraylik:

9-11-qatorlar.

while (!intStack.empty())

  cout << intStack.pop() << " ";

cout << endl;

23-25-qatorlar

while (!stringStack.empty())

  cout << stringStack.pop() << " ";

cout << endl;

Bu kodli qismlar deyarli bir xil. Ular o`rtasidagi farq intStack va stringStack yozuvlaridagi shakllantirish operatsiyalarida. Stekdagi elementlarni chop etish uchun stek parametrli funksiya aniqlashimiz mumkin. Yangi dastur 1.6-kodli ro`yxatda keltirilgan.

1.6-kodli ro`yxat. TestGenericStackWithTemplateFunction.cpp

1. 
   #include
   
2. 
   #include
   
3. 
   #include "GenericStack.h"
   
4. 
   using namespace std;
   
5. 
    
   
6. 
   template <typename T>
   
7. 
   void printStack(Stack& stack)
   
8. 
   {
   
9. 
   while(!stack.empty())
   

10. cout << stack.pop() << " ";

11. cout << endl;

12. }

1. 
   13.  
   

14. int main()

15. {

16. // int qiymatlar uchun yangi stek yaratish

17. Stack<int> intStack;

18. for (int i = 0; i < 10; i++)

19. intStack.push(i);

20. printStack(intStack);

1. 
   21.  
   

22. // Satrlar uchun yangi stek yaratish

23. Stack<string> stringStack;

24. stringStack.push("Chicago");

25. stringStack.push("Denver");

26. stringStack.push("London");

27. printStack(stringStack);

1. 
   28.  
   

29. return 0;

30. }

Shablon funksiyada umumiy sinf nomi Stack tur parametr sifatida qo`llanilgan (7-qator).

Eslatma. C++ sinf shablonida tur parametr uchun jimlik qoidasiga ko`ra tur ni ta’minlashga ruxsat beradi. Masalan, jimlik qoidasiga ko`ra tur sifatida, umumiy Stack sinfida quyidagicha ta’minlash mumkin:

template<typename T = int>

class Stack

{

...

};

Endi sinf shablonida jimlik qoidasi turidan foydalanishimiz mumkin, lekin funksiya shablonida emas.

Eslatma.Biz shuningdek, template qo`shimchasi tarkibida tur parametri bilan tursiz parametr ni ham qo`llashimiz mumkin. Masalan, Stack sinfda parametr sifatida, massiv o`lchamini quyidagicha e’lon qilish mumkin:

template<typename T, int capacity>

class Stack

{

...

private:

T elements[capacity];

int size;

};

Shunday qilib, biz stek hosil qilganimizda, massiv o`lchamini belgilashimiz mumkin. Masalan,

Stack500> stack;

500 tagacha satrlarni saqlay oluvchi stekni e’lon qiladi.

Eslatma. Sinf shablonida statik a’zolarni aniqlash mumkin. Har bir shablon belgilanishi o`zining statik ma’lumotlar maydonidagi nusxasiga ega.

kalit