Язык программирования C++. Пятое издание

Спецификатор доступаprotected. К членам, определенным после ключевого слова protected, могут обращаться только члены производного класса и друзья. Однако доступны эти члены только через производные объекты. Защищенные члены не доступны для обычных пользователей класса.

Список наследования класса (class derivation list). Список базовых классов, от которых происходит производный класс; у каждого из них может быть необязательный уровень доступа. Если спецификатора доступа нет, наследование открытое (public), если производный класс определен с ключевым словом struct, и закрытое (private), если класс определен с ключевым словом class.

Статический тип (static type). Тип, с которым определяется переменная или возвращает выражение. Статический тип известен во время компиляции.

Чистая виртуальная функция (pure virtual). Виртуальная функция, объявленная в заголовке класса с использованием = 0 в конце списка параметров функции. Чистая виртуальная функция не обязана (но вполне может) быть определена классом. Класс с чистой виртуальной функцией является абстрактным. Если производный класс не определяет собственную версию унаследованной чистой виртуальной функции, он также становится абстрактным.

Глава 16 Шаблоны и обобщенное программирование

И объектно-ориентированное, и обобщенное программирование имеют дело с типами, неизвестными на момент написания программы. Различие между ними в том, что объектно-ориентированное программирование имеет дело с типами, которые не известны до времени выполнения, тогда как в обобщенном программировании типы становятся известны только во время компиляции.

Все описанные в части II контейнеры, итераторы и алгоритмы являются хорошими примерами обобщенного программирования. При написании обобщенной программы ее код должен работать способом, независимым от специфических типов. При использовании обобщенного кода ему следует предоставить типы или значения, с которыми будет работать данный конкретный экземпляр кода.

Например, библиотека предоставляет единое, обобщенное определение каждого контейнера, такого как вектор. Это обобщенное определение можно использовать для определения множества разных типов векторов, каждый из которых отличается от других типом хранимых элементов.

Шаблоны (template) — это основа обобщенного программирования. Шаблоны вполне можно использовать (как выше в книге), даже не понимая, как они определяются. В этой главе рассматривается определение собственных шаблонов.

В языке С++ шаблоны являются основой для общего программирования. Шаблон — это проект или формула для создания класса или функции.

При использовании такого обобщенного типа, как vector, или такой обобщенной функции, как find(), следует предоставить дополнительную информацию, необходимую для трансформации их проекта в конкретный класс или функцию во время компиляции. Использование шаблонов рассматривалось в главе 3, а в этой главе мы изучим их определение.

16.1. Определение шаблона

Предположим, необходимо написать функцию, которая сравнивает два значения и указывает, является ли первое из них меньшим, равным или большим, чем второе. Фактически придется создать несколько таких функций, каждая из которых сможет сравнивать значения определенного типа. На первом этапе можно было бы определить несколько перегруженных функций.

// возвращает 0, если значения равны, -1, если v1 меньше, и 1,

// если меньше v2

int compare(const string &v1, const string &v2) {

 if (v1 < v2) return -1;

 if (v2 < v1) return 1;

 return 0;

}

int compare(const double &v1, const double &v2) {

 if (v1 < v2) return -1;

 if (v2 < v1) return 1;

 return 0;

}

Эти функции почти идентичны и отличаются только типом параметров. Тела у обеих функций одинаковы.

Повторение тела функции для каждого сравниваемого типа не только утомительно, но и повышает вероятность возникновения ошибок. Однако важней всего то, что в этом случае необходимо заранее знать все типы, которые придется сравнивать. Этот подход не сработает в случае, когда функцию предполагается использовать для типов, неизвестных на данный момент.

16.1.1. Шаблоны функций

Вместо того чтобы определять новую функцию для каждого типа, мы можем определить шаблон функции (function template). Шаблон функции — это проект, по которому можно создать некую версию данной функции, специфическую для заданного типа. Шаблон функции compare() может выглядеть так:

template

int compare(const T &v1, const T &v2) {

 if (v1 < v2) return -1;