Б. Страуструп - Язык программирования С++. Специальное издание, 3-изд. Бином. 2004 (1160791), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Прн наличии такой частичной специализации Уес1ог, мы имеем совместно используемую реалнзацьцо для всех векторов указателей. Класс Уес1ог<Т'> является просто интерфейсом к Уес1ог<поЫ*>, выполненным исключительно с использованием механизмов наследования и встраивания. Важным моментом является то, что зто улуч!пение реализации Уес1ог было достигнуто, не затрагивая интерфейс пользователя. Специализация является способом задания альтернативных реализаций для специфического использования общего интерфейса. Естественно, мы могли бы задать разные имена для общего вектора и вектора с указателями.
Однако когда я попытался это сделать, многие люди стали забывать нспользовать классы указателей и обнаружили, что их код стал значительно больше, чем они ожидали. В подобных случаях гораздо лучше скрывать существенные детали реализации за общим интерфейсом. Глава 13. Шаблоны 394 Этот метод оказался полезным для предотвращения разбухания кода на практике. Те, кто не использует подобный метод гв С++ илн других языках с аналопгчными средствамп параметризации типов) обнаруживают, что дублируемый код может вылиться в мегабайты даже в программах умеренного размера. За счет отсутствия необходимости компиляции зтих дополнительных версий операций с векторами, такой подход может значительно сократить время, требуемое для компиляции и компоновки.
Использование единственной специализации для реализации всех списков указателей является примером общей техники минимизации разбухания кода за счет увеличения совместно используемого кода. Общий шаблон должен быть объявлен прежде любой специализации. Например: 1етр1а1е<с(аяя Т> с(аяя Тля1<Т'> 1/* ... */ 1, (етр(а1е<с1аяя Т> с(аяя/ля( 1/* ... "/1; //ошибка: обирш шаблон // после саелиализалии Критически важной информацией, предоставляемой шаблоном, является набор па- раметров шаблона, который должен обеспечить пользователь для применения само- го шаблона нли его специализаций. 11озтому объявления общего случая достаточно д.ля объявления или определения специализации: (етр(а(с<с(аяя Т> с!аяя Тля!; 1етр(а1е<с!аяя Т> с(аяя Тля«Т*>1/' ...
*/1; Если общий шаблон попользуется, он до.лжен быть где-то определен Я 13.7). Если пользователь специализирует тле-нибудь шаблон, зта специализация должна быть в области видимости при каждом использовании шаблона с типом, для которого оп был специализирован. Например: !етр(а1е<с(аяя Т> с(аяя Тля!1/ ... */1; (,(я«(а~ > 1б !елыр!аге<с(аяя Т с(аяягля( Т'>1/*,. '/1, //оишбка 13.5.1. Порядок специализаций Одна специализация считается оолее специализированной, чем другая, если каждый список аргументов, соответгтвуюший образцу первой специализации, также соот- ветствует н второй специализации, но не наоборот.
Например: //оби(ай шаблон // си ешли из алия длл любого указата<л //снециализалал для иоЫ' 1етр!а1е<с(аяя Т с!аяя Ъес(ог; 1етр(а!е<с(аяя Т> с(аяя Ъес1ог<Т<>,' !етр(а(е<> с(аяя Ъес1ог ио(с('>; В атом примере специализация Е(я!для (и!' была сделана после использования Е!$1<(п1">. Все специализации шаблона должны быть объявлены в том же самом пространстве имен, что и сам шаблон. Если используется явно объявленная спепиализация (в отли ьие от сгенерированной из более общего шаблона), она должна быть где-то явно опрелелена 8 13.7).
Другикгег словами, явная специализация шаблона означает, что для втой специализации не генерируется определение. 395 13.5. Специализация Любой тип можно использовать в качестве аргумента шаблона для наиболее общего класса )гес1ог, по только указатели можно использовать с Уес1ог<Т*> и только указатели пои(* разрешается применять с )гес1ог<эо!с(*>. Полее специализированной версии будет отдано предпочтение в объявлениях объектов, указателей и т. д. Я 13,5), а также при разрешении перегрузки (9 13.3,2). Образец спепиалнзацип может быть указан в терминах типов, использующих конструкции, допустимые при выведении параметра шаблона Я 13.3.1).
13.5.2. Специализация шаблонов функций Естественно, специализация также полезна для шаблонов функций. Рассмотрим сортировку Шелла из 9 7.7 и () 13.3. В ней производится сравнение элементов при помощи оператора < и затем перестановка элементов. Лучше определить этот алгоритм следующим образом; гетр!а1е<с!аяз Т> Ьоо! !езз (Та, ТЬ) ( ге1игп а < Ь; ) гетр!аге<с!азз т> пои зогг(эесзог т й о) О определение ( соля! з!ее 1п = о.з!ее (); !ог(т1аар=л/2, О<пар;пар!'= 2) аког (!л1 ! = оар; ! < л, !<->) Тог(!л1! = ! — дар; 0<=1,! — = дар) Я!езз (о( идар], о(!])) яшар (о((], о(Гжаар]~; е!езе Ьгеад; Это не является улучшением самого алгоритма, но позволяет улучшить его реализацию.
Так, как он записан, алгоритм хог1 () не будет правильно сортировать )гес1ог <сйаг'>, потому что < будет сравнивать два сйаг*, то есть адреса первых сйагв каждой строке. Вместо это! о мы бы хотели, чтобы сравнивались символы. 11ростая специализация 1езя () для сопз1 сйаг* позаботится об этом: 1етр!а1е<> Ьоо! !езз<соля1 сЬаг > (солз1 сдаг" а, солз1<Ьаг* Ь) ге1игл з1гстр (а, Ь) < О, Как п в случае с классамн Я 13.5). префикс 1етр1а1е<> означает, что речь идет о специализации, которую можно указывать без параметра шаблона. Выражение <сопя! сйаг*> после имени шаблона функции означает, что эта специализация будет использоваться в тех случаях, когда аргументом шаблона является сопз1 сЬаг*, Так как аргумент шаблона может быть выведен по списку аргументов функции, нет необходимости его явно указывать. Поэтому мы можем упростить определение специализации: 1етр!о1е<> Ьоо! !еяз<> (соля! сэаг а, соля! сдаг' Ь) ( ге1игл з1гстр (а, Ь) < О; Глава 13.
Шаблоны 396 При наличии префикса 1етр!а1е<> вторые пустые скобки <> избыточны, поэтому мы, как правило, можем написать просто: 1етр!а1е<> Ьоо! !евв (сопя! суа~ а, сопв1 сйаг' Ь] ге!игл в1гстр (а, Ь) < 0; Я предпочитаю зту более короткую форму объявления.
Рассмотрим очевидное определение втоар (): 1етр1асе с!авв Т> оо!с(вилар (Тйх, Тй у) ( Т1 = х, лллЛ котчювание х во вРелленнУю пеРелленнУю х = у; лллл копирование у их у = 1; лл!' копирование временной перелленной в у Это довольно неэффективная реализация при вызове для вектора векторов, так как происходит копирование всех элементов. Данную проблему также можно решить подходяшей специализацией. Сам объект Уес1ог будет содержать только необходимые данные для обеспечения косвенного доступа к элементам (наподобие в1г!па; 9' 11,12, 9 13.2). Таким образом, перестановка будет осуществляться путем обмена представлениями.
Для работы с этим представлением я реализовал в Уес1ог функцию-член яшар () (9 13.5): 1етр1а1е<с!авв Т ооЫ Уесгог<Т>...итар (Увитого а) !'лл обмен представлениялли ( яшар (о, а.и); яшар (ве, а вх); Теперь зту функцию-член вилар () можно использовать для определения специализа- ции общей вплар (): 1етр!аге<с1авв Т> ооЫ вилар (Уес1о~ Т с а, Уес1ог<Т й Ь) ( а яшар (Ь); Этп специализации !евв () и вцлар () используются в стандартной библиотеке (9 16.3.9, 9 20.3.16). Кроме этого, опи являются примерами широко применяемых методов, Специализация полезна, когда сусцествует более эффективная альтернатива общему алгоритму для конкретных аргументов шаблона 1в нашем случае, яшар ()). Кроме того, специализация отлично работает, когда нерегулярность типа аргумента приводит к тому, что общий алгоритм выдает неправильный результат (ель пример с !евв () выше). Этими «нерегулярнымп типами» часто являются встроенные указатели и массивы.
13.6. Наследование и шаблоны Шаблоны и наследование являются механизмами построения новых типов из уже существующих и написания полезного кода, использующего различные формы общности. Как продемонстрировано в 9 3.7.1, 9 3.8.5 и 9 13.5, комбинация этих двух механизмов является основой для многих полезных методов программирования. 397 13.6. Наследование и шаблоны Создан!гс производного шаблона класса от класса, нс являющегося шаблоном, является способом обеспечения общей реализации для набора шаблонов.
Хорошим примером является список из 9 13.5; 1етр1а ге<с!акв Т> с!авв Тля!<7<> рПиаге Тля!<со!с!> ( /» ... </1; 1етр!а!е<с!авк Т> с1акя иес1ог(!* ... </); 1етр!а1е<с!акк Т с!акя Тес: рибдс иесгог<Т ( 1< ... <~); Правила разрешения перегрузки шаблонов функций гарантируют, что функции работают «правильно» для таких производных типов Я 13.3.2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
