Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

template // ...

Объявление шаблона должно включить параметры шаблона:

// объявляет, но не определяет compare и Blob

template int compare(const T&, const T&);

template class Blob;

Подобно параметрам функций, имена параметров шаблона не должны совпадать с таковыми в объявлениях и определениях того же шаблона:

// все три случая использования calc

// относятся к тому же шаблону функции

template Т calc(const Т&, const Т&); // объявление

template U calc(const U&, const U&); // объявление

// определение шаблона

template

Type calc(const Type& a, const Type& b) { /* ... */ }

Конечно, у каждого объявления и определения шаблона должно быть то же количество и вид (т.е. тип или значение) параметров.

По причинам, рассматриваемым в разделе 16.3, объявления всех шаблонов, необходимых данному файлу, обычно располагаются вместе в начале файла перед любым использующим их кодом.

Помните, как в разделах 7.4 и 7.6 использовался оператор области видимости ( ::) для обращения к статическим членам и членам типа. В обычном коде (не шаблона) у компилятора есть доступ к определению класса. В результате он знает, является ли имя, к которому обращаются через оператор области видимости, типом или статическим членом. Например, в коде string::size_type, компилятор имеет определение класса stringи может узнать, что size_type— это тип.

С учетом того, что Тявляется параметром типа шаблона, когда компилятор встретит такой код, как T::mem, он не будет знать до времени создания экземпляра, является ли memтипом или статической переменной-членом. Но чтобы обработать шаблон, компилятор должен знать, представляет ли имя тип. Например, если Tявляется именем параметра типа, то как компилятор воспримет следующий код:

T::size_type * p;

Он должен знать, определяется ли переменная по имени pили происходит умножение статической переменной-члена по имени size_typeна переменную по имени p.

По умолчанию язык подразумевает, что имя, к которому обращаются через оператор области видимости, не является типом. В результате, если необходимо использовать тип-член параметра типа шаблона, следует явно указать компилятору, что имя является типом. Для этого используется ключевое слово typename:

template

typename Т::value_type top(const T& с) {

if (!c.empty())

return c.back();

else

return typename T::value_type();

}

Функция top()ожидает контейнер в качестве аргумента, она использует ключевое слово typenameдля определения своего типа возвращаемого значения и создает инициализированный по умолчанию элемент (см. раздел 7.5.3), чтобы возвратить его, если у контейнера с нет никаких элементов.

Когда необходимо уведомить компилятор о том, что имя представляет тип, следует использовать ключевое слово typename, а не class.

Аналогично тому, как можно предоставить аргументы по умолчанию для параметров функции (см. раздел 6.5.1), можно предоставить аргументы шаблона по умолчанию (default template argument). По новому стандарту можно предоставлять аргументы по умолчанию и для шаблонов функций, и для шаблонов классов. Прежние версии языка допускали аргументы по умолчанию только для шаблонов класса.

В качестве примера перепишем функцию сравнения, использующую по умолчанию библиотечный шаблонный объект функции less(см. раздел 14.8.2):

// compare() имеет аргумент шаблона по умолчанию, less

// и заданный по умолчанию аргумент функции, F()

template >

int compare(const T &v1, const T &v2, F f = F()) {

if (f(v1, v2)) return -1;

if (f(v2, v1)) return 1;

return 0;

}

Здесь в шаблон добавлен второй параметр типа, F, представляющий тип вызываемого объекта (см. раздел 10.3.2), и определен новый параметр функции, f, который будет связан с вызываемым объектом.

Предоставлено также значение по умолчанию для этого параметра шаблона и соответствующего ему параметра функции. Аргумент шаблона по умолчанию определяет, что функция compare()будет использовать библиотечный класс lessобъекта функции, экземпляр которого создается с тем же параметром типа, что и функция compare(). Заданный по умолчанию аргумент функции указывает, что параметр fбудет инициализирован по умолчанию объектом типа F.

Когда пользователи вызывают эту версию функции compare(), они могут предоставить собственный оператор сравнения, но не обязаны делать это:

bool i = compare(0, 42); // использует less; i равно -1

// результат зависит от isbn в item1 и item2

Sales_data item1(cin), item2(cin);

bool j = compare(item1, item2, compareIsbn);

Первый вызов использует заданный по умолчанию аргумент функции, которым является объект типа less. В этом вызове Тимеет тип int, поэтому у объекта будет тип less. Этот экземпляр функции compare()будет использовать для сравнения тип less.

Во втором вызове передается функция compareIsbn()(см. раздел 11.2.2) и два объекта типа Sales_data. Когда функция compare()вызывается с тремя аргументами, типом третьего аргумента должен быть вызываемый объект, возвращающий тип, приводимый к типу boolи получающий аргументы типа, совместимого с типами первых двух аргументов. Как обычно, типы параметров шаблона выводятся из соответствующих им аргументов функции. В этом вызове тип Tвыводится как тип Sales_data, а тип F— как тип compareIsbn().

Как и с аргументами функций по умолчанию, у параметра шаблона может быть аргумент по умолчанию, только если у всех параметров справа от него также есть аргументы по умолчанию.

Всякий раз, когда используется шаблон класса, за именем шаблона всегда должны следовать угловые скобки. Скобки означают, что класс будет создан как экземпляр шаблона. В частности, если шаблон класса предоставляет аргументы по умолчанию для всех своих параметров и следует использовать именно их, то после имени шаблона следует поместить пустую пару угловых скобок:

template class Numbers { // по умолчанию Т - это int

public:

Numbers(Т v = 0): val(v) { } // различные операции с числами

private:

Т val;

};

Numbers lots_of_precision;

Numbers<> average_precision; // пустые <> означают тип по умолчанию