Jazyk C++ I. Šablony 3

Jazyk C++ I Šablony 3

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

Třídy template class TVektor { T *a; int n; static int PocInstanci; public: TVektor(int _n = 0) : n(_n) { a = new T[n]; PocInstanci++; } ~TVektor() { delete[] a; PocInstanci--; } T& operator[](int index) { return a[index]; } bool operator == (const TVektor& t); static int GetPocInstanci() { return PocInstanci; } };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

2

Metody template struct TA { void f1(); void f2(); void f3(); void f4(); // … }; AR 2013/2014

Jazyk C++ I

3

Metody template void TA::f1() { … } // ok template void TA::f2() { … } // ok template void TA::f3() { … } // error

template void TA::f4() { … } // error

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

4

Metody template bool TVektor::operator == (const TVektor& t) { if (n != t.n) return false; for (int i = 0; i < n; i++) { if (a[i] != t.a[i]) return false; } return true; } AR 2013/2014

Jazyk C++ I

5

Instance template class TA { … }; TA B; // ok TA A; // ok – TA TA<> C; // ok – TA TA D; // error

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

6

Vnořené šablony template struct TA { template struct TB { V z; U z2; V Pricti(V x); };

T x, y; TB b; };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

7

Vnořené šablony template template V TA::TB::Pricti(V x) { z += x; return z; }

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

8

Vnořené šablony TA A; A.x = 10; // x je typu int A.b.z = 5.4; // z je typu double //instance vnořené šablony TB //typ int v TA nemá na deklaraci //TB vliv, může být libovolného typu TA::TB B; B.z = 'c'; B.z2 = 5.4; AR 2013/2014

Jazyk C++ I

9

Vnořené šablony template class TVektor { //... template void Assign(InputIterator first, InputIterator last); }; AR 2013/2014

Jazyk C++ I

10

Vnořené šablony template template void TVektor::Assign(InputIterator first, InputIterator last) { //... } TVektor A; int b[] = { 10, 20, 30, 40 }; A.Assign(b, b+3); AR 2013/2014

Jazyk C++ I

11

Vnořené šablony template class Tvektor { //… template TVektor(InputIterator first, InputIterator last) : a(0) { Assign(first, last); PocInstanci++; } }; AR 2013/2014

Jazyk C++ I

12

Vnořený typ typového parametru šablony template class TA { typename T::TC b; //... };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

13

Vnořený typ typového parametru šablony template class TA { typedef typename T::TC TCC; TTC b; //... };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

14

Explicitní specializace – obyčejná funkce template void Vypis(T t1, T t2) { cout << t1 << ", " << t2 << '\n'; } // explicitní specializace šablony funkce template<> void Vypis(double t1, double t2) { printf("%.1lf, %.1lf\n", t1, t2); }

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

15

Explicitní specializace – obyčejné funkce Vypis(10, 12); // OK – call primary template for create instance Vypis(10.0, 12.5); // OK – call explicite specialization Vypis(10, 12.5); // Error

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

16

Explicitní specializace – metody šablony třídy template class TVektor { void Vypis(); }; template void TVektor::Vypis() { } //specialization template < > void TVektor<double>::Vypis() { for (int i = 0; i < n; i++) printf("%.1lf ", a[i]); cout << '\n'; };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

17

Explicitní specializace – šablony třídy template<> class TVektor { char* a; public: TVektor() { a = 0; } TVektor(const char* s); ~TVektor() { delete[] a; } //… }; TVektor::TVektor(const char* s) { a = new char[strlen(s)+1]; strcpy(a, s); }

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

18

Explicitní specializace – vnořené šablony template struct TA { template struct TB { U z; }; T x; }; template <> template<> struct TA::TB { int z1, z2; }; TA::TB<double> B; B.z = 2.3;

TA::TB C; // instance of explicit specialization TB

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

19

Explicitní specializace – vnořené šablony template template<> struct TA::TB { char z3; };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

20

Explicitní specializace – vnořené šablony template struct TA { T x; template void f(U u) { x = T(u); } }; template <> template <> void TA::f(const char* c) { x = c[0]; }

TA A; A.f(10.5); // call primary nested template TA B, C; B.f('A'); // call primary nested template C.f("text"); // call explicit specialized nested template, C.x = 't'

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

21

Parciální specializace šablon  Poskytuje alternativní definici k primární definici šablony pro určité druhy parametrů.

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

22

Parciální specializace šablon  Primární šablona musí mít alespoň informativní deklaraci před deklaracemi parciálních specializací této šablony.  Každá parciální specializace šablony představuje odlišnou šablonu  musí být kompletně definovaná.

 Může obsahovat jiné složky, než které obsahuje primární šablona. AR 2013/2014

Jazyk C++ I

23

Parciální specializace šablon  Parciálně specializované deklarace se od primární deklarace liší  Za jménem šablony následují v lomených závorkách formální parametry, které určují způsob specializace.

 Parametry mohou mít odlišné názvy než formální parametry primární šablony

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

24

Parciální specializace šablon template class TA { };

//#1

template class TA { };

//#2


//#3


//#4


//#5

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

25

Parciální specializace šablon template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; TA
AR 2013/2014

1> a1; ???

Jazyk C++ I

26

Parciální specializace šablon template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; TA
AR 2013/2014

1> a2; ???

Jazyk C++ I

27

Parciální specializace šablon template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; TA a4; ???

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

28

Parciální specializace šablon template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; TA a3; ???

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

29

Parciální specializace šablon template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; template class TA { }; TA a5;

AR 2013/2014

???

Jazyk C++ I

30

Parciální specializace šablony  Složky jako metody, statické atributy, vnořené třídy a šablony definované mimo tělo šablony, musí obsahovat  stejný seznam formálních parametrů  Stejný seznam specializovaných parametrů

jako parciálně specializovaná šablona.

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

31

Parciální specializace šablony template struct TA { void f(); }; template void TA::f(){ ... } template struct TA { void f(); }; template void TA::f() { ... }

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

32

Parciální specializace šablony  Explicitní specializace složky parciálně specializované šablony třídy se deklarují stejným způsobem jako explicitní specializace složky primární šablony třídy.

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

33

Parciální specializace šablony template struct TA { void f(); }; template void TA::f(){ ... }

template struct TA { void f(); }; template void TA::f() { ... } template <> void TA::f() { ... }

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

34

Parciální specializace šablony void g() { TA a1; TA a2; TA a3; a1.f(); a2.f(); a3.f(); }

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

35

Parciální specializace šablony template class TKonstVektor { T a[n]; public: TKonstVektor(const T& t = T()) { for (int i = 0; i < n; i++) a[i] = t; } T& operator[](int i) { return a[i]; } };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

36

Parciální specializace šablony template class TKonstVektor { T* a[n]; public: TKonstVektor(const T& t = T()) { for (int i = 0; i < n; i++) a[i] = new T(t); } T& operator[](int i) { return *a[i]; } };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

37

Parciální specializace šablony template class TKonstVektor { T* a[2]; public: TKonstVektor(const T& t = T()) { a[0] = new T(t); a[1] = new T(t); } T& operator[](int i) { return *a[i]; } };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

38

Parciální specializace šablony

TKonstVektor A(0); TKonstVektor B(1); TKonstVektor<double*, 2> C;

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

39

Explicitní vytvoření instance  Překladači můžeme přikázat, aby vytvořil instanci šablony, aniž by se hned použila.  Lze provést pro šablony funkcí, tříd, metod a statických atributů.

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

40

Explicitní vytvoření instance  Pro explicitně vytvořené instance šablony třídy překladač ihned vytvoří všechny její metody, statické atributy, a to i když nejsou v programu použity.  Stanou se součástí souboru *.obj a *.exe. U dalších typů šablon je to obdobné.

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

41

Explicitní vytvoření instance  Syntakticky korektní zápis explicitního vytvoření instance šablony je: template declaration  Za deklaraci se uvádí v lomených závorkách skutečné parametry šablony.  Výjimkou jsou šablony funkce, u kterých překladač umí odvodit koncové parametry.

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

42

Explicitní vytvoření instance  Explicitní vytvoření instance šablony Tvektor pro typ int. template class TVektor;  Nevytváří se ale instance vnořených šablon (tříd a metod).  Nevytvoří se tedy instance metod! AR 2013/2014

Jazyk C++ I

43

Explicitní vytvoření instance  Potřeba vytvoření explicitních instancí metod template void TVektor::assign(int*, int*); template TVektor::TVektor(int*, int*);

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

44

Explicitní vytvoření instance  Explicitně lze vytvořit i instance jednotlivých metod a statických atributů bez nutnosti tvořit explicitně instanci celé třídy. template int TVektor<double>::PocInstanci;

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

45

Přátelé  Přítelem třídy nebo šablony třídy může být:      

Obyčejná funkce, Jiná třída, Šablona obyčejné funkce, Šablona jiné třídy, Specializace šablony jiné třídy, Specializace šablony jiné třídy.

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

46

Přátelé  Pokud má být přítelem šablony třídy TA obyčejná funkce, tak zpravidla jeden z jejích argumentů je typu reference nebo ukazatel na šablonu třídy TA.  V takovém případě se jedná o šablonu obyčejné funkce, která má jako formální šablonové parametry formální parametry šablony třídy TA. AR 2013/2014

Jazyk C++ I

47

Přátelé template class TA; template void f2(TA&); template class TB; template class TA { friend void f1(TA&); friend void f2(TA&); template friend void f3(TA&, U); friend class TB; template friend class TC; T x; public: TA(T _x) : x(_x) {} };

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

48

Přátelé void f1(TA A) { A.x = A.x; } template void f2(TA& A) { A.x += 2; } template void f3(TA& A, U u) { A.x += static_cast(u); } TA A1(2); TA A2(10.5); f1(A); //OK f1(A2); //ERROR

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

49

Přátelé template void f2(TA& A) { A.x += 2; }

  



Obyčejná funkce f2 včetně jejich explicitních specializaci je přítelem šablony třídy TA. Takto uvedená deklarace spřátelené šablony funkce vyžaduje deklaraci prototypu šablony funkce f2 před definicí šablony třídy TA. Protože v tomto prototypu je uvedena šablona TA, musí být před ním uvedena informativní deklarace šablony třídy TA. Šablona funkce f2 má jeden formální šablonový parametr T, který je identický s formálním parametrem T šablony třídy TA. 

Přítelem instance typu TA je instance šablony funkce f2, která má tvar:

void f2(TA&); f2(A); f2(A2);

AR 2013/2014

// A.x = 4 // A2.x = 7

Jazyk C++ I

50

Přátelé  Šablonu funkce f2 lze jako přítele šablony třídy TA deklarovat pomocí následujícího způsobu: template class TA { template friend void f2(TA&); // ... };

 Zde není potřeba informativní deklarace šablony funkce f2 před definicí šablony třídy TA. AR 2013/2014

Jazyk C++ I

51

Přátelé template void f3(TA& A, U u) { A.x += static_cast(u); }

 Šablona funkce f3 je přítelem šablony třídy TA, mající dva typové parametry T a U.  Parametr T je identický s formální parametrem T šablony třídy TA.  Mohl by mít i jiné označení. AR 2013/2014

Jazyk C++ I

52

Přátelé template class TB { T y; public: TB(T _y) : y(_y) {} template void g(TA& A) { y += A.x; } };  

Přítelem šablony třídy TA je také specializace šablony třídy TB pro typ long. Metodu g lze tedy volat pouze pro instanci typu TB.

TB B1(3); TB B2(3.5); B1.g(A); // OK B2.g(A); // Error

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

53

Přátelé  Přítelem šablony třídy TA je také libovolná instance šablony třídy TC. template class TC { T z; public: TC(T _z) : z(_z) {} template void h(TA& A) { z += A.x; } };  Metodu h lze tedy volat pouze pro libovolnou instanci TC. TC<double> C(3.2); C.h(A); // OK

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

54

Zdroje  PRATA, Stephen. Mistrovství v C++. 3. aktualiz. vyd. Překlad Boris Sokol. Brno: Computer Press, 2007, 1119 s. ISBN 978-80-251-1749-1.  cplusplus.com

AR 2013/2014

Jazyk C++ I

55

Jazyk C++ I. Šablony 3

Recommend Documents