cpp-oop (823968), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Например, описание шаблона функции, возвращающейзначение максимальной из двух переменных, выглядит следующим образом:template <class type>typemaxx(type x,type y){ return(x>y)?x:y; }где type – параметр – тип сравниваемых значений.Использование шаблона функции позволяет передать в нее в качестве параметра типиспользуемых данных, а далее выполнять операции, предусмотренные алгоритмом надобъектами заданных типов. Если для некоторых типов объектов операции, используемыев функции, не определены, следует ввести явное описание функции для этого типа.Например, при использовании шаблона из предыдущего описания, если в качествеаргумента будут использованы строки, то, так как операция «>» для строк не определена,функция выдаст неправильный результат. Для того чтобы в качестве параметра шаблонаможно было использовать строки, следует добавить явное описание функции-оператора«>» для строк.Пример 6.1.
Использование шаблонов функций при создании шаблонов классов.#include <locale.h>ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»129#include <conio.h>#include <string.h>#include <iostream>using namespace std;template <class{T> T maxx(T x, T y)return(x>y)?x:y;}char * maxx(char * x,char * y) // функция для строк{return strcmp(x,y)>0?x:y;}void main (){setlocale(0,"russian");int a=1,b=2;char c='a',d='m';float e=123.67,f=456.67;char str[]="abcd", str2[]="abnd";// вызов функции для объектов различного типаcout << "Integer max= "<<maxx(a,b)<< endl;cout << "Character max= "<<maxx(c,d)<< endl;cout << "Float max="<<maxx(e,f)<< endl;cout << "String max="<<maxx(str,str2)<< endl;system("pause");}Каждый аргумент шаблона функции должен определять тип как минимум одногоаргумента описываемой функции.
Это гарантирует, что нужный вариант функции будетвыбран на основе анализа типов ее аргументов. Отмеченное правило не распространяетсяна шаблоны классов.ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»1306.2Параметризованные классыВ языке С++ предусмотрена реализация еще одного типа полиморфизма –параметризованных классов и параметризованных функций.Параметризованный класс – это некий шаблон (template), на основе которого можностроить другие классы. Этот шаблон следует рассматривать как описание множестваклассов, моделирующих абстрактную структуру данных и отличающихся типами полей,включенных в эту структуру.
Хорошим примером параметризованных классов могутслужить шаблоны реализации списков, массивов, множеств и т. п. Шаблон классовопределяет правила построения каждого отдельного класса из множества разрешенных(допустимых) классов. Описание шаблона выглядит так:template <Список параметров шаблона> <Описание класса>В списке параметров шаблона могут присутствовать как параметры, определяющиетип, так и параметры, для которых этот тип фиксирован.
Каждый формальный параметр,определяющий тип, обозначается ключевым словом class.Пример 6.2. Шаблон, позволяющий формировать одномерные динамическиемассивы из элементов различных типов (рис. 6.1).typeArray- type *contents- int size+ array()+ ~array()+ operator[]()Рис. 6.1. Условное обозначение шаблона array#include <locale.h>#include <stdio.h>#include <iostream>using namespace std;template <class type>// объявление шаблона с аргументом "type"class arrayОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»131{type * contents; // указатель на динамический массив типа type// размер массиваint size;public:array(int number){contents = new type [size=number];}~array (){ delete [] contents;}type & operator [] (int x)// переопределение операции []{if ((x<0)||(x>=size)){ cerr << "ошибочный индекс"; x=0;}return contents[x];}};Используя шаблон, можно определить объекты класса array с аргументом любогодопустимого типа. Допустимым являются как встроенные типы языка, так и типы,определенные пользователем.Объявление объекта одного из классов, порождаемых шаблоном, выглядитследующим образом:Имя параметризованного класса <Список параметров шаблона>Имя объекта (Параметры конструктора)Например, для шаблона классов, описанного в примере 6.2, можно объявитьследующие объекты:array <int>array <char>int_a(50);// массив элементов целого типаchar_a(100); // массив элементов типа chararray <float> float_a(30); // массив элементов типа floatОписание шаблона можно записать в файл с расширением «h» и, используя егостандартным образом, определять объекты заданного множества классов, а такжевыполнять операции над этими объектами.ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»132Пример 6.2 (продолжение). Использование шаблона для формирования массивов ивывода их элементов.#include "array.h"#include <stdlib.h>#include <time.h>void main(){setlocale(0,"russian");int i;srand( (unsigned)time( NULL ) );array<int> int_a(5);array<char>char_a(5);for (i=0;i<5;i++){// определение компонент массивовint_a[i]=rand()/1000+10;char_a[i]='A'+i;}puts("Компоненты массивов");for (i=0;i<5;i++){cout << ""<< int_a[i]<< "" <<char_a[i]<<endl;}system("pause");}Функции параметризованного класса можно определить и вне описания класса, носледует учитывать, что такие функции являются параметризованными и их надоописыватькакфункции-шаблоны(параметризованныекомпонентныефункции),например:template<classtype>/*заголовок функции-шаблона*/type & array <type>::operator[](int x){if ((x<0)||(x>=size)){ cerr << "Ошибочный индекс"; x=0;}return contents[x];}ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»133Пример 6.3. Использование шаблона классов (шаблон классов «Множество»). Пустьнеобходимо разработать шаблон классов для реализации объектов типа «множество».Шаблондолженобеспечиватьвозможностьвыполненияследующихопераций:построения множества из заданных элементов, добавления элементов, удаленияэлементов, пересечения множеств, объединения множеств, присваивания множеств ипроверки вхождения элемента во множество.Память под элементы множества целесообразно распределять в процесе работы(объект со скрытым динамическим полем типа «массив»), используя для этогоконструктор.
Соответственно деструктор должен освобождать память целым куском (какона выделяется).Для корректной работы с множеством доступ к его элементам осуществляется спомощью внутренних функций. Чтобы присвоение одного объекта другому происходило свыделеннием памяти под массив элементов объекта приемника, предусмотренапереопределеннаяоперацияприсваивания. Типовыеоперациинадмножествамиреализованы несколькими способами: через внешние операторы-функции, компонентныеоперации и в виде обычных компонентных функций. Так как возможна инициализацияобъекта другим объектом-множеством, предусмотрен копирующий конструктор.Шаблонописываетправилавыполнениявсехуказанныхвышеоперацийотносительно параметра type (рис.
6.2).typeTset- type *contents- int size- int sizetec- SetEl(), - GetEl()+Tset(), +~Tset()+ Getsize(), +Add()+ Del(),+ In()+ InSet(), + OutSet()+ CrossSet()+ operator+()+ operator=()Tset <int>Рис. 6.2. Структура классов для примера 6.3ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»134Тестирующая программа объявляет объект класса Множество с элементами типаchar и проверяет выполнение всех операций.#include <locale.h>#include <iostream>#include <string.h>using namespace std;// объявление шаблона с аргументом typetemplate <class type>class Tset{private:type *contents;// указатель на динамический массив типа typeint size;// максимальный размер множестваint SetEl(int ind, type m) // функция записи элемента в массив{if (ind<size){contents[ind]=m; sizetek+=1; return 1;}else{cout<<"Превышен размер множества "<<endl;return 0;}}public:int sizetek;// текущий размер множестваtype GetEl(int ind){// функция чтения элемента из массиваreturn contents[ind];}Tset(){contents=NULL;}Tset(Tset &A);// прототип копирующего конструктораTset(int number)// конструктор класса Tset{contents = new type [size=number];sizetek=0;}~Tset(){ if (contents!=NULL) delete [] contents; }// максимальный размер множестваint Getsize(){return size;}ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
