N max(N x, N y)
{
N a = x;
cout << " Счетчик обращений N = " << ++::N;
if (a < y) a = y;
return a:
};
void main()
{
int a = 12, b = 42;
max(a,b); //Счетчик обращений N = 1
float z = 66.3, f = 222.4;
max(z,f); //Счетчик обращений N = 2
};
Итак, одно имя нельзя использовать для обозначения нескольких параметров одного шаблона, но в разных шаблонах функций могут быть одинаковые имена у параметров шаблонов. Ситуация здесь такая же, как и у формальных параметров при определении обычных функций, и на ней можно не останавливаться подробнее. Действительно, раз действие параметра шаблона заканчивается в конце определения шаблона, то соответствующий идентификатор свободен для последующего использования, в том числе и в качестве имени параметра другого шаблона.
Все параметры шаблона функций должны быть обязательно использованы в спецификациях параметров определения функции. Таким образом, будет ошибочным такой шаблон:
template <class A, class B, class C>
B func (A n, C m) {B value; ... };
В данном неверном примере остался неиспользованным параметр шаблона с именем B. Его применение в качестве типа возвращаемого функцией значения и для определения объекта value в теле функции недостаточно.
Определяемая с помощью шаблона функция может иметь любое количество непараметризованных формальных параметров. Может быть непараметризовано и возвращаемое функцией значение. Например, в следующей программе шаблон определяет семейство функций, каждая из которых подсчитывает количество нулевых элементов одномерного массива параметризованного типа:
#include <iostream.h>
template <class D>
long count0(int, D*); //Прототип шаблона
void main()
{
int A[] = {1,0,6,0,4,10};
int n = sizeof(A)/sizeof A[0];
cout << " count0(n,A) = " << count0(n,A);
float X[] = {10.0, 0.0, 3.3, 0.0, 2.1};
n = sizeof(X)/sizeof X[];
cout << " count0(n,X) = " << count0(n,X);
};
template <class T>
long count0(int size, T* array)
{
long k = 0l;
for (int i = 0; i < size; i++)
if (int(array[i]) == 0) k++;
return k;
};
В шаблоне функций count0 параметр T используется только в спецификации одного формального параметра array. Параметр size и возвращаемое функцией значение имеют явно заданные непараметризованные типы.
Как и при работе с обычными функциями, для шаблонов функций существуют определения и описания. В качестве описания шаблона функций используется прототип шаблона:
template < список_ параметров_ шаблона >
В списке параметров прототипа шаблона имена параметров не обязаны совпадать с именами тех же параметров в определении шаблона. Это и продемонстрировано в программе.
При конкретизации шаблонного определения функции необходимо, чтобы при вызове функции типы фактических параметров, соответствующие одинаково параметризованным формальным параметрам, были одинаковыми. Для определенного выше шаблона функций с прототипом
template < class E > void swap (E,E);
недопустимо использовать такое обращение к функции:
int n = 4; double d = 4.3;
swap (n,d); // Ошибка в типах параметров
Для правильного обращения к такой функции требуется явное приведение типа одного из параметров. Например, вызов
swap (double (n) , d); // Правильные типы параметров
приведет к конкретизации шаблонного определения функций с параметром типаdouble.
При использовании шаблонов функций возможна перегрузка, как шаблонов, так и функций. Могут быть шаблоны с одинаковыми именами, но разными параметрами. Или с помощью шаблона может создаваться функция с таким же именем, что и явно определенная функция. В обоих случаях «распознавание» конкретного вызова выполняется по сигнатуре, т.е. по типам, порядку и количеству фактических параметров.
Шаблоны классов.Аналогично шаблонам функций. определяется шаблон семейства классов: template <список_параметров_шаблона> определение_класса
Шаблон семейства классов определяет способ построения отдельных классов подобно тому, как класс определяет правила построения и формат отдельных объектов. В определении класса, входящего в шаблон, особую роль играет имя класса. Оно является не именем отдельного класса, а параметризованным именем семейства классов.
Как и для шаблонов функций, определение шаблона класса может быть только глобальным.
Следуя авторам языка и компилятора Си++, рассмотрим векторный класс (в число данных входит одномерный массив). Какой бы тип ни имели элементы массива (целый, вещественный, с двойной точностью и т.д.), в этом классе должны быть определены одни и те же базовые операции, например доступ к элементу по индексу и т.д. Если тип элементов вектора задавать как параметр шаблона класса, то система будет формировать вектор нужного типа (и соответствующий класс) при каждом определении конкретного объекта.
Следующий шаблон автоматически формирует классы векторов с указанными свойствами:
// TEMPLATE.VEC - шаблон векторов
template <class T> // T - параметр шаблона