Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Псевдоним типа шаблона — это синоним для целого семейства классов:

twin win_loss; // win_loss - это pair

twin area; // area - это pair

Как и при использовании шаблона класса, при использовании псевдонима twinследует указать, какой именно вид twinнеобходим.

При определении псевдонима типа шаблона можно зафиксировать один или несколько параметров шаблона:

template using partNo = pair;

partNo books; // books - это pair

partNo cars; // cars - это pair

partNo kids; // kids - это pair

Здесь имя partNoопределено как синоним семейства типов, которые являются парами, вторая переменная-член которого имеет тип unsigned. Пользователи partNoопределяют тип первой переменной-члена пары, но не второй.

Подобно любому другому классу, шаблон класса способен объявить статические члены (см. раздел 7.6):

template class Foo {

public:

static std::size_t count() { return ctr; }

// другие члены интерфейса

private:

static std::size_t ctr;

// другие члены реализации

};

где Foo— шаблон класса, у которого есть открытая статическая функция-член count()и закрытая статическая переменная-член ctr. У каждого экземпляра шаблона Fooбудет собственный экземпляр статических членов. Таким образом, для любого конкретного типа Xбудет по одной переменной Foo::ctrи одной функции Foo::count(). Все объекты типа Fooбудут совместно использовать ту же переименую ctrи функцию count(). Например:

// создает экземпляр статических членов Foo::ctr

// и Foo::count

Foo fs;

// все три объекта совместно используют те же члены Foo::ctr

// и Foo::count

Foo fi, fi2, fi3;

Подобно любой другой статической переменной-члену, у каждой статической переменной-члена шаблона класса должно быть только одно определение. Однако для каждого экземпляра шаблона класса будет отдельный объект. В результате статическую переменную-член шаблона определяют таким же образом, как и функции-члены этого шаблона:

template

size_t Foo::ctr = 0; // определение и инициализация ctr

Подобно любым другим членам шаблона класса, начнем с определения списка параметров шаблона, сопровождаемого типом и именем определяемого члена. Как обычно, имя члена включает имя класса, которое включает для класса, созданного из шаблона, его аргументы шаблона. Таким образом, когда класс Fooсоздается как экземпляр для специфического типа аргумента шаблона, для этого класса будет создан отдельный экземпляр переменной ctrи инициализирован значением 0.

Подобно статическим членам обычного класса, к статическому члену шаблона класса можно обратиться через объект класса или непосредственно, при помощи оператора области видимости. Конечно, чтобы использовать статический член через класс, следует обратиться к его конкретному экземпляру:

Foo fi; // создает экземпляр класса Foo

// и статической переменной-члена ctr

auto ct = Foo::count(); // создает экземпляр Foo::count()

ct = fi.count(); // использует Foo::count()

ct = Foo::count(); // ошибка: экземпляр какого именно

// шаблона создается?

Как и любая другая функция-член, экземпляр статической функции-члена создается только при его использовании в программе.

Упражнение 16.9. Что такое шаблон функции? Что такое шаблон класса?

Упражнение 16.10. Что происходит при создании экземпляра шаблона класса?

Упражнение 16.11. Следующее определение шаблона Listнеправильно. Как его исправить?

template class ListItem;

template class List {

public:

List();

List(const List &);

List& operator=(const List &);

~List();

void insert(ListItem *ptr, elemType value);

private:

ListItem *front, *end;

};

Упражнение 16.12. Напишите собственные версии шаблонов Blobи BlobPtr, включая все константные члены, которые не были представлены в тексте.

Упражнение 16.13. Объясните, какой вид дружественных отношений вы выбрали бы для операторов равенства и сравнения шаблона BlobPtr.

Упражнение 16.14. Напишите шаблон класса Screen, который использует параметры значения для определения высоты и ширины экрана.

Упражнение 16.15. Реализуйте операторы ввода и вывода для своего шаблона Screen. Какие друзья необходимы классу Screen(если таковые вообще имеются) для работы операторов ввода и вывода? Объясните, зачем нужно каждое объявление дружественным (если таковые вообще имеются).

Упражнение 16.16. Перепишите класс StrVec(см. раздел 13.5), как шаблон Vec.

Подобно именам параметров функций, имена параметров шаблона не имеют никакого значения. Обычно параметрам типа присваивают имя Т, но можно использовать любое другое:

template Foo calc(const Foo& a, const Foo& b) {

Foo tmp = a; // тип tmp совпадает с типом параметров и возвращаемого

// значения

// ...

return tmp; // типы возвращаемого значения и параметров совпадают

}

Параметры шаблона следуют обычным правилам области видимости. Имя параметра шаблона применимо сразу после его объявления и до конца объявления или определения шаблона. Подобно любым другим именам, параметр шаблона скрывает любые объявления имен во внешней области видимости. Однако, в отличие от большинства других контекстов, имя, используемое как параметр шаблона, не может быть повторно использовано в пределах шаблона:

typedef double А;

template void f(А а, В b) {

A tmp = а; // tmp имеет тип параметра шаблона А, а не double

double В; // ошибка: повторное объявление параметра шаблона В

}

Согласно обычным правилам сокрытия имен, определение typedefтипа Аскрывается определением параметра типа по имени А. Таким образом, переменная tmpне будет иметь тип double; она будет иметь любой тип, который будет передан параметру шаблона Апри использовании шаблона. Поскольку нельзя многократно использовать имена параметров шаблона, объявление переменной по имени Bошибочно.

Поскольку имя параметра не может быть использовано многократно, в каждом списке параметров шаблона имя параметра шаблона может присутствовать только однажды:

// ошибка: повторение имени V в параметрах шаблона недопустимо