Dariusz Wardowski
Parametry domyślne
Definiując szablon możemy dla danego parametru typu ustalić wartość domyślną, tzn. wartość, którą dany parametr osiągnie, gdy podczas konkretyzacji wartość typu zostanie pominięta.
template <typename T1, typename T2 = char>
class A {
… };
Jeżeli podczas konkretyzacji szablonu A, nie wskażemy wartości dla parametru typu T2, zostanie użyty typ char.
A<int,double> a1; //T1 = int, T2 = double A<char*> a2; //T1 = char*, T2 = char
template <typename T = int>
class B {
… };
B<string> b1; // T = string B<> b2; // T = int
Wartości domyślne w szablonach funkcji
Definiując szablon klasy możemy korzystać zarówno z wartości domyślnych dla parametrów typu jaki i wartości domyślnych dla argumentów wyrażeń (nie-typów).
Definiując szablon funkcji możemy używać wartości domyślne co najwyżej dla argumentów wyrażeń.
Niejawna konkretyzacja szablonów
W przypadku, gdy na podstawie szablonu deklarujemy obiekt, określając żądany typ, korzystamy z niejawnej konkretyzacji szablonu. W takim przypadku kompilator uszczegóławia definicję klasy według schematu zadanego przez szablon tej klasy.
A<int> a; niejawna konkretyzacja szablonu
Ponadto kompilator zastosuje niejawną konkretyzację wówczas, gdy zostanie użyty obiekt konkretyzowanej klasy:
A<int>* wsk; obiekt klasy jeszcze nie jest użyty, więc brak konkretyzacji
wsk = new A<int>(); obiekt klasy A<int> jest tworzony, więc musi nastąpić konkretyzacja szablonu
Jawna konkretyzacja szablonów
Jawna konkretyzacja zachodzi wówczas, gdy podczas deklaracji klasy użyte jest słowo kluczowe template oraz podane są dokładne wartości typów. Definicja takiej klasy jest tworzona nawet jeśli nie tworzony jest obiekt tej klasy. Np.:
template class A<double>; //możemy teraz korzystać z klasy A<double>
Jawne uszczegółowienie szablonu
Jawne uszczegółowienie polega na utworzeniu szablonu dla konkretnej wartości typu lub typów.
Ma to zastosowanie w przypadku, gdy dla konkretnego typu chcemy zmienić działanie szablonu.
template <typename T>
class LiczbaTP {
private:
T x;
public:
LiczbaTP(T _x) : x(_x) {}
T dodaj(LiczbaTP L);
};
template <typename T>
T LiczbaTP<T>::dodaj(LiczbaTP L) {
return x + L.x;
}
Jawne uszczegółowienie szablonu c.d.
template <> class LiczbaTP<char>
{
private:
char x;
public:
LiczbaTP(char _x) : x(_x) {}
char* dodaj(LiczbaTP L);
bool czyWiekszaOd(const LiczbaTP L);
};
char* LiczbaTP<char>::dodaj(LiczbaTP L) {
char* trzy = new char[3];
trzy[0] = x;
trzy[1] = L.x;
trzy[2] = '\0';
return trzy;
}
LiczbaTP<int> L1(2), L1(5); //użyto definicji ogólnej szablonu cout << L1.dodaj(L2); //wypisze 7
LiczbaTP<char> C1(‘a’), C2(‘b’); //użyto definicji uszczegółowionej cout << C1.dodaj(C2); //wypisze „ab”
Uszczegółowienie częściowe
Stosując tego typu uszczegółowienie możemy skonkretyzować tylko niektóre parametry typu.
Zatem definicja takiego szablonu tylko po części ulega ograniczeniu do konkretnego typu.
template <typename T1, typename T2>
class A
{ szablon ogólny
… };
template <typename T2>
class A<int,T2>
{ parametr T1 został uszczegółowiony
… do parametru int
};
A<char,char> a1; //użyto ogólny szablon A
A<int,double> a2; //użyto częściowego uszczegółowienia A<int,T2>
A<int,int> a3; //użyto jawnego uszczegółowienia A<int,int>
template <>
class A<int,int>
{ parametry T1, T2 zostały uszczegółowione
… do parametru int
};
Zagnieżdżanie szablonów
W ramach definicji jednego szablonu dopuszczalne jest definiowanie wewnętrznego szablonu składowego.
template <typename U>
class Para {
private:
template <typename V>
class Elem {
private:
V x;
public:
Elem(V _x = 0) {x=_x;}
V get() const {return V;}
};
Elem<int> e1;
Elem<U> e2;
public:
Para(U u, int i) : e1(i), e2(u) {}
… };
Szablony a funkcje zaprzyjaźnione
Definiując szablon, możemy stosować funkcje zaprzyjaźnione. Możemy wtedy wyróżnić następujące przypadki:
•Nieszablonowe funkcje zaprzyjaźnione, czyli takie, które nie są zależne od parametru typu.
•Funkcje zaprzyjaźnione, których typ argumentów jest zależny od szablonu.
•Funkcje zaprzyjaźnione szablonowe, ale takie, które nie są związane z szablonem.
Nieszablonowe funkcje zaprzyjaźnione
template <typename T>
class A {
private:
int x;
public:
A();
friend void f();
};
Funkcja f jest funkcją zaprzyjaźnioną z klasą będącą dowolną konkretyzacją szablonu A. Np. f jest zaprzyjaźniona z następującymi klasami:
A<int>, A<double>, A<char*>, A<string>, A<bool>, … .
W powyższej deklaracji funkcji f brak jest argumentów. Jaki jest zatem sens zaprzyjaźniać tego typu funkcje z klasą?
Nieszablonowe funkcje zaprzyjaźnione z argumentami szablonowymi
template <typename T>
class A {
private:
int x;
public:
A();
friend void f(A &);
}; źle!!!
W celu przekazania do argumentu funkcji klasę szablonową, należy wskazać jej uszczegółowienie.
friend void f(A<T> &);
Ponieważ powyższa funkcja nie jest szablonowa, możemy zatem podać definicję tylko dla konkretnych typów.
void f(A<int> & a) {
cout << a.x + 1;
}
void f(A<char> & a) {
cout << (int)a.x;
}
Szablonowe funkcje zaprzyjaźnione związane z szablonem
W celu zdefiniowania szablonowej funkcji zaprzyjaźnionej związanej z szablonem należy w
pierwszej kolejności przed definicją klasy ją zadeklarować. Następnie deklarujemy szablon wraz z wcześniej zadeklarowaną funkcją zaprzyjaźnioną.
template <typename T> void f(T &);
template <typename T> void g();
template <typename TYP>
class PrzykladTP {
private:
TYP x;
static int i;
public:
friend void f<>(PrzykladTP<TYP> &);
friend void g<TYP>();
};
template <typename T>
int PrzykladTP<T>::i=0;
template <typename T>
void f(T & t) {
cout << t.x;
}
template <typename T>
void g() {
cout << PrzykladTP<T>::i;
}
Szablonowe funkcje zaprzyjaźnione niezwiązane z szablonem
template <typename T>
class A {
private:
T x;
public:
A(T _x) : x(_x) {}
template <typename U>
friend void f(U &);
};
template <typename U>
void f(U & u) {
cout << u.x << endl;
}
To takie funkcje, których każde uszczegółowienie jest funkcją zaprzyjaźnioną dla każdego uszczegółowienia danej klasy.
int main() {
A<double> a1(2.3);
A<char> a2(‘h’);
f(a1);
f(a2);
return 0;
}
