Конспект-справочник 'Моделирование на C++'

Шаблоны (template) 
Шаблоны позволяют писать уже знакомые языковые конструкции - 
функции и классы с используемыми в них типами, задаваемыми параметрами. 
Например, класс комплексных чисел может быть определен как для 
сотавляющих типа 'double', так и для 'float' и даже 'int'. Без шаблонов пришлось 
бы писать три одинаковых класса. Шаблоны позволяют отвлечься от 
особенностей типов и написать класс, использующий некий неопределенный 
тип 'T', который в дальнейшем примет значения 'double', 'float' и 'int'. 
Шаблонизация производится с помощью ключевого слова 'template'. Языком 
поддерживаются шаблоны классов и шаблоны функций. 
Шаблоны классов (class templates) 
Шаблоны класов позволяют создавать классы C++ с типами и значениями 
в качестве параметров объявления класса. 
// объявление шаблона класса 
template 
Т> // можно также написать 'template ' -
// 
варианты идентичны 
class Complex 
{ 
T re, im; 
86 

---

public: 
Complex(); 
Complex(T re, T im); 
}; 
 
// определение конструктора по умолчанию 
template 
Т> 
Complex::Complex(): re{0},im{0} 
{ 
} 
// определение конструктора инициализации 
template 
Т> 
Complex::Complex(T r, T i): re{r},im{i} 
{ 
} 
 
// создание объекта на основе шаблона класса 
Complex x;
Complex y; 
Complex z(1,1); 
Шаблон раскрывается компилятором C++ в обычный класс с 
подстановкой вместо формального параметра-типа факического типа, 
указанного при инстанциировании. В коде из примера выше будут созданы три 
класса по одному для каждого из параметров 'double', 'float', 'int'. Например, для 
'double' 
будет создан такой класс: 
class Complex 
{ 
double re, im; 
public: 
Complex(); 
Complex(double re, double im); 
}; 
Определение методов аналогично тому, как они определяются в обычных 
классах можно дать при объявлении класса либо в файле реализации указав что 
метод принадлежит шаблону класса. 
// Определение внутри класса 
template 
Т> 
class Complex 
{ 
... 
Complex(double re, double im): this->re{re}, this->im{im} 
{ 
... 
} 
87 

---

... 
}; 
 
// Определение вне класса. Необходимо отдельно указать
// 
что это метод класса-шаблона 
template 
Т> 
Complex::Complex(double re, double im): this->re{re}, this->im{im} 
{ 
... 
} 
В шаблоне можно задать число параметров больше одного или их 
переменное число (0 или больше). Можно комбинировать определенные 
параметры и переменные. 
template 
Т, typename U> // два параметра - два типа, которые при
// 
инстанциировании получат
// 
собственные значения 
class A; 
A x; 
// инстанциирование шаблона с двумя параметрами 
 
template 
Т, typename ...U> // один обязательный параметр и
// 
переменное число параметров. 
class B; 
B y; 
// инстанцирование шаблона с переменным числом параметров.
// 
Здесь после int могут быть перечислены один или более
// 
параметров 
Кроме типов параметрами шаблона могут выступать значения. 
Аналогично функциям параметры шаблонов могут иметь значения по 
умолчанию. 
template 
// Шаблон с параметрами
// 
по умолчанию 
class D; 
 
// Возможные варианты инстанциирования такого шаблона 
D x; 
D y; 
D z; 
// в качестве параметров указаны и типы и
// 
значение параметра