А. Александреску - Современное проектирование на C++ (1119444), страница 12
Текст из файла (страница 12)
° Шаблонные функции из пространства имен (не являющиеся членами какого-либо класса) невозможно частично специализировать. Больше всего на частичную специализацию шаблонных функций из пространства имен (патезрасе-1ехе1 гегпр1аге Гцпсбопз) похож процесс их замещения. С практической точки зрения это означает, что возможность детальной специализации существует лишь для параметров функций, но не для возвращаемых ими значений или используемых внутри нее типов. тевр1ате <с1азз т, с)азз ц> т яип(ц оЬ)); // исходный шаблон севр1ате <с1азз ц> чо)6 яип<чозд, ц>(ц оЬ)); // неправильная // частичная специализация тевр1ате <с1азз т> т лип (и)одоп оЬ)); // правильно (перегрузха) 49 Глава 2.
Приемы программирования Недостаточная детализация частичной специализации существенно облегчает жизнь разработчикам компиляторов, но затрудняет работу программистов. Некоторые из инструментов, описанных ниже (например, классы хпт2туре и туре2туре), специально предназначены для преодоления этих ограничений частичной специализации. Частичная специализация шаблонов в книге используется очень широко. Фактически все средства для работы со списками типов (глава 3) созданы с ее помощью. 2.3.
Локальные классы Локальные классы — это интересное н мало изученное свойство языка С++. Зги классы можно определять прямо внутри функциИ. чо$д ГипО ( с!аээ соса! ( ... функции-члеиы ... определения функций-членов ... )' ... ход, использующий локальный класс . Существует несколько ограничений — в локальных классах нельзя определять статические переменные-члены и обращаться к нестатическим локальным переменным. Особенно интересно, что локальные классы можно применять внутри шаблонных функций. Локальный класс, определенный внутри шаблонной функции, может использовать ее шаблонные параметры.
Шаблонная функция майелдартег в приведенном ниже коде адаптирует один интерфейс к другому. Функция майелдартег реализует интерфейс на лету с помощью локального класса. Локальный класс хранит члены обобщенного типа. с1аэз тптеггасе риЫзс: ч(гтца1 чо(д яилО О: теюр!асе сс1аээ т, с1авэ п> тптег~асе* макелдартег(сопэт тй оЬ), сопят ре агд) ( с1аэв соса!: рцп1(с тптеггасе ( рцЫ(с: соса!(сопят те оЬ), сопят ре агд) : оЬ) (оЬ)), агд (агд) () ч(геена! чо(д кцпО ( оЬ) ,са11(агд ); .) рг1часе: т оЬ) р агд ; )' гетцгп пеи соса!(оЬ), агд); ) Часть Ь Методы Легко доказать, что любую идиому, использующую локальный класс, можно реализовать с помощью шаблонного класса, определенного вне функции.
Иными словами, локальные классы для создания идиом непригодны. С другой стороны, локальные классы могут упростить реализации и улучшить локальность символов. Однако локальные классы обладают уникальным свойством: они являются терминальными (Впа!). Внешние пользователи не могут создать производные от них классы, скрытые внутри функции. Без локальных классов было бы невозможно добавить неименованное пространство имен в отдельный транслируемый модуль.
В главе 11 локальные классы используются для создания трамплинных функций. 2.4. Отображение целочисленных констант в типы Простой шаблон, впервые описанный в работе (А)ехапдгезси, 2000Ы, может оказаться очень полезным для создания многих идиом обобщенного программирования. тевр1аге <зпт ч> зтгист хпт2туре ( епцв ( ча1ие = ч ); ); Класс хпт2туре генерирует различные типы для разных значений передаваемой ему целочисленной константы. Это происходит потому, что у разных конкретизаций шаблона разные типы. Таким образом, тип конкретизации гпт2туре<0> отличается от типа конкретизации гпг2туре<1> и т.д.
Кроме того, значение, генерирующее тип„ "запоминается" членом ча1ие перечисления епцы. Класс гпт2туре применяется, если нужно быстро "типизировать" целочисленную константу. С его помощью можно выбирать разные функции в зависимости от результата вычислений, выполняемых на этапе компиляции. Фактически этот класс обеспечивает статическую диспетчеризацию (сошр11е-~1ше йзра~сЬ(пя) константных значений целочисленного типа. Обычно класс гпт2туре используется, когда одновременно выполняются два условия.
° Нужно вызвать одну из нескольких функций в зависимости от значения статической константы. ° Эту диспетчеризацию нужно выполнить на этапе компиляции. Для осуществления диспетчеризации во время выполнения программы (пзп-йгпе йзра~с)з)пд) можно применять условный оператор )б-е1зе или оператор зпзгсЬ. Затраты гяашинного времени во многих случаях ничтожно малы.
Однако часто это сделать не удается. Оператор (б-е1зе требует, чтобы обе ветки были успешно вычислены, даже если проверяемое условие на этапе компиляции уже известно. Непонятно? Читайте дальше. Рассмотрим следующую ситуацию. Нам нужно разработать обобщенный контейнер н1бтусопта(пег. Тип его содержимого задается шаблонным параметром. гемр1ате <с1аэз т> с1аьа М1гусопгазпег ( )1 Допустим, что класс из бгусопта1пег содержит указатели на объекты типа т. Лля дублирования объектов, содержащихся в контейнере, нужно вызвать либо конструктор копирования (для неполиморфных типов), либо виртуальную функцию с1опее (для палиморфных типов).
Эта информация задается в виде булевского шаблонного параметра. Глава 2. Приемы программирования тевр1ате <турепаве т, Ьоо1 з зро1увогрйз с> с1аьв н(ттусоптазпег чозб оо5оветйзпдО ( т' р5овеОЬ) = ...; зу (15Ро)увогрйзс) т" рнеаоЬ) = р5овеОЬ)->с1опе0; полиморфный алгоритм ) е1зе ( т" рнеаОЬ) = пеа Т(*р5овеОЬ)); неполиморфный алгоритм ) Проблема заключается в том, что компилятор не считает этот код правильным. Например, поскольку полиморфный алгоритл~ использует функцию роЬ)->с1опе0, функция н)ттусопсатпег::оо5оветйзпд не компилируется, если в классе не определена функция-член с1опе().
Правда, уже во врел1я колшиляции становится ясно, какая из ветвей оператора з т-е1зе выполняется. Однако компилятору эта информация ни к чему — он усердно пытается компилировать обе ветви, даже если оптимизатор впоследствии исключит тупиковую ветвь кода. Если попытаться вызвать функцию оо5оветйтпд лля класса нзФсусоптазпег<зпт, Ра1зе>, компилятор споткнется на вызове функции роЬ)->с1опе() и только презрительно фыркнет в ответ. Неполиморфная ветвь кода также может не пройти компиляцию.
Ошибка происходит, если тип т является полиморфным, а неполиморфная ветвь кода пытается создать новый объект с помощью оператора пеа т(*рОЬ)). Это может произойти потому, что тип т отключает свой конструктор копирования (объявляя его закрытым), как это положено прилежному полиморфному классу. Было бы прекрасно, если бы компилятор не анализировал тупиковые ветви, но увы! Итак, что можно сделать в этой ситуации? Получается, что существует большое количество решений, а класс тпт2туре — самое очевидное из них. Он может преобразовывать булевскую перел1енную ззло1увогрЫс в два разных типа в зависимости от ее значения. Зател1 можно применить класс тпт2туре<Ро1увогрЫс> с простой перегрузкой, и готово! тевр1ате <сурепаве т, Ьоо1 ззло1увогрЫс> с1азз нзттусоптазпег ( рг1чате: чо)6 оо5оветйзпд(т" рОЬ)', тпт2туре<тгие>) т* рнеаоЬ) = роЬ)->с1опеО; полиморфный алгоритм чотд оо5оветйт'пд(т< рОЬ), тпт2туре<Уа1зе>) ( т' рнеаоЬ) = пеа т(*роЬ)); неполиморфный алгоритм Часть!.
Методы риЬ1)с: чозг) позоветЫпд(т* роЬ)) ( оозовегЬ1пд(роЬ), тпт2туре<)зпо1увогрЫс>О); ) ); Класс тпт2туре оказывается очень удобным для перевода некоторого значения в тип. После преобразования временную переменную этого типа можно передавать перегруженным функциям, реализующим два требуемых алгоритма. Этот прием работает благодаря тому, что компилятор не генерирует шаблонные функции, которые никогда не вызываются, — он только проверяет их синтаксис. Таким образом, шаблонный код позволяет осуществлять диспетчеризацию во время компиляции. В библиотеке Еой класс тпг2туре используется в нескольких местах, особенно в главе 11, посвященной мультиметодам. В этой главе шаблонный класс представляет собой механизм двойной диспетчеризации, а шаблонный булевский параметр дает возможность осуществлять симметричную диспетчеризацию.
2.5. Отображение одного типа в другой В разделе 2.2 указывалось, что частичной специализации шаблонных функций не существует. Иногда, однако, хотелось бы иметь такую возможность. Рассмотрим следующую функцию. тевр1ате <с1азз т, с1азз ц> т* сгеаге(сопзт це агд) ( гетогп пеп т(агд); Функция сгеасе создает новый объект, передавая аргумент его конструктору. Предположим, что в нашем приложении принято следующее правило. Объект типа ыИдет содержит недоступный унаслелованный код, и для его создания нужны лва аргумента, один из которых представляет собой фиксированное число, скажем, †!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
