Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Чтобы предоставить пользователю контроль над типом возвращаемого значения, определим третий параметр шаблона, представляющий тип возвращаемого значения:

// тип T1 не может быть выведен: он отсутствует в списке параметров

// функции

template

T1 sum(T2, T3);

В данном случае нет никакого аргумента, тип которого мог бы использоваться для выведения типа T1. Для этого параметра при каждом вызове функции sum()вызывающая сторона должна предоставить явный аргумент шаблона (explicit template argument).

Явный аргумент шаблона предоставляется вызову тем же способом, что и экземпляру шаблона класса. Явные аргументы шаблона определяются в угловых скобках после имени функции и перед списком аргументов:

// T1 определяется явно; T2 и T3 выводятся из типов аргумента

auto val3 = sum(i, lng); // long long sum(int, long)

Этот вызов явно определяет тип параметра T1. Компилятор выведет типы для параметров T2и T3из типов переменных iи lng.

Явные аргументы шаблона отвечают соответствующим параметрам шаблона слева направо; первый аргумент шаблона отвечает первому параметру шаблона, второй аргумент — второму параметру и т.д. Явный аргумент шаблона может быть пропущен только для замыкающих (крайних справа) параметров, и то, только если они могут быть выведены из параметров функции. Если функция sum()была написана следующим образом:

// плохой проект: пользователи вынуждены явно определять все три

// параметра шаблона

template

T3 alternative_sum(T2, T1);

то пользователям придется всегда определять аргументы для всех трех параметров:

// ошибка: нельзя вывести начальные параметры шаблона

auto val3 = alternative_sum(i, lng);

// ok: все три параметра определяются явно

auto val2 = alternative_sum(i, lng);

По тем же причинам, по которым нормальные преобразования разрешены для параметров, определенных с использованием обычных типов (см. раздел 16.2.1), нормальные преобразования применимы также для аргументов, параметры типа шаблона которых определяются явно:

long lng;

compare(lng, 1024); // ошибка: параметры шаблона не совпадают

compare(lng, 1024); // ok: создает экземпляр compare(long, long)

compare(lng, 1024); // ok: создает экземпляр compare(int, int)

Как уже упоминалось, первый вызов ошибочен, поскольку у аргументов функции compare()должен быть одинаковый тип. Если тип параметра шаблона определен явно, обычные преобразования вполне применимы. Таким образом, вызов compare()эквивалентен вызову функции, получающей два параметра const long&. Параметр типа intавтоматически преобразуется в тип long. Во втором вызове параметр Тявно определяется как тип int, таким образом, тип аргумента lngпреобразовывается в int.

Упражнение 16.37. Библиотечная функция max()имеет два параметра функции и возвращает больший из своих аргументов. У этой функции есть один параметр типа шаблона. Можно ли вызвать функцию max(), передав ей аргументы типа intи double? Если да, то как? Если нет, то почему?

Упражнение 16.38. Когда происходит вызов функции make_shared()(см. раздел 12.1.1), следует предоставить явный аргумент шаблона. Объясните, почему этот аргумент необходим и как он используется.

Упражнение 16.39. Используйте явный аргумент шаблона, чтобы сделать возможной передачу двух строковых литералов первоначальной версии функции compare()из раздела 16.1.1.

Применение явного аргумента шаблона для представления типа возвращаемого значения шаблона функции хорошо работает тогда, когда необходимо позволить пользователю определять тип возвращаемого значения. В других случаях обязательное предоставление явного аргумента шаблона налагает дополнительное бремя на пользователя без всяких преимуществ. Например, можно написать функцию, которая получает два обозначающих последовательность итератора и возвращает ссылку на элемент этой последовательности:

template

??? & fcn(It beg, It end) {

// обработка диапазона

return *beg; // возвратить ссылку на элемент из диапазона

}

Точный тип, подлежащий возвращению, неизвестен, но известно, что он будет ссылкой на тип элемента обрабатываемой последовательности:

vector vi = {1,2,3,4,5};

Blob ca = { "hi", "bye" };

auto &i = fcn(vi.begin(), vi.end()); // fcn() должна возвратить int&

auto &s = fcn(ca.begin(), ca.end()); // fcn() должна возвратить string&

Здесь известно, что функция возвратит ссылку *beg, а также, что можно использовать выражение decltype(*beg)для получения типа этого выражения. Однако параметр begне существует, пока не встретится список параметров. Чтобы определить эту функцию, следует использовать замыкающий тип возвращаемого значения (см. раздел 6.3.3). Поскольку замыкающий тип располагается после списка параметров, он может использовать параметры функции:

// замыкающий тип позволяет объявлять тип возвращаемого значения уже

// после списка параметров

template

auto fcn(It beg, It end) -> decltype(*beg) {

// обработка диапазона

return *beg; // возвратить ссылку на элемент из диапазона

}

Здесь компилятору было указано, что тип возвращаемого значения функции fcn()совпадает с типом, возвращенным при обращении к значению параметра beg. Оператор обращения к значению возвращает l-значение (см. раздел 4.1.1), таким образом, выведенный выражением decltypeтип является ссылкой на тип элемента, обозначаемого параметром beg. Следовательно, если функция fcn()будет вызвана для последовательности строк, то типом возвращаемого значения будет string&. Если это будет последовательность элементов типа int, то возвращен будет тип int&.

Иногда прямого доступа к необходимому типу нет. Например, может возникнуть необходимость в функции, подобной fcn(), которая возвращает элемент по значению (см. раздел 6.3.2), а не по ссылке.

Проблема написания этой функции в том, что о передаваемых типах неизвестно почти ничего. Единственные известные в этой функции операции, которые можно использовать, — это операции с итераторами, и нет никаких операций с итераторами, которые возвращают элементы (в противоположность ссылкам на элементы).