Язык программирования C++. Пятое издание

Упражнение 16.65. В разделе 16.3 были определены две перегруженных версии функции debug_rep(), одна из которых получает параметр типа const char*, а вторая — типа char*. Перепишите эти функции как специализации.

Упражнение 16.66. Каковы преимущества и недостатки перегрузки функций debug_rep() по сравнению с определением специализаций?

Упражнение 16.67. Повлияет ли определение этих специализаций на подбор функций debug_rep()? Почему?

Резюме

Шаблоны — это отличительная особенность языка С++ и основа его стандартной библиотеки. Шаблон представляет собой независимый от типа "чертеж", используемый компилятором для создания конкретных экземпляров указанных классов или функций. Шаблон разрабатывается один раз, а его экземпляры компилятор создает для соответствующего типа или значения по мере его применения.

Можно определять шаблоны функций и классов. Библиотечные алгоритмы являются шаблонами функций, а библиотечные контейнеры — шаблонами классов.

Явный аргумент шаблона позволяет фиксировать тип или значение одного или нескольких параметров шаблона. К параметрам с явным аргументом шаблона применимы нормальные преобразования.

Специализация шаблона — это отдельное специальное определение, позволяющее создать такую версию шаблона, в которой для одного или нескольких параметров указан определенный тип или значение. Специализация полезна в случае, когда для некоторых типов стандартное определение шаблона неприменимо.

Главная часть последнего выпуска стандарта языка С++ относится к шаблонам с переменным количеством аргументов. Такой шаблон способен получать переменное количество аргументов разных типов. Шаблоны с переменным количеством аргументов позволяют написать такие функции, как функция-член emplace() классов контейнеров и библиотечная функция make_shared(), передающая аргументы конструктору объекта.

Термины

Аргумент шаблона (template argument). Тип или значение, указанные при создании экземпляра шаблона.

Аргумент шаблона по умолчанию (default template argument). Тип или значение, используемые при создании экземпляра шаблона, если пользователь не предоставил соответствующий аргумент.

Дедукция аргумента шаблона (template argument deduction). Процесс, в ходе которого компилятор выясняет, какой экземпляр шаблона функции следует создать. Для этого компилятор исследует типы аргументов, переданных в качестве параметров шаблона. На основании полученных типов или значений объектов, связанных с параметрами шаблона, компилятор автоматически создает соответствующую версию функции.

Пакет параметров (parameter pack). Параметр шаблона или функции, представляющий любое количество параметров.

Пакет параметров функции (function parameter pack). Пакет, представляющий любое количество параметров функций.

Пакет параметров шаблона (template parameter pack). Пакет, представляющий любое количество параметров шаблона.

Параметр значения (nontype parameter). Параметр шаблона, представляющий значение. Во время создания экземпляра шаблона класса каждый параметр значения связывается с константным выражением, переданным в качестве аргумента при создании экземпляра класса.

Параметр типа (type parameter). Имя, используемое в списке параметров шаблона вместо имени типа. Параметры типа определяется после ключевого слова typename или class.

Параметр шаблона (template parameter). Имя, определенное в списке параметров шаблона и используемое в определении его экземпляров. Параметр шаблона может быть типом или значением. Чтобы использовать шаблон класса, следует предоставить явные аргументы для каждого параметра шаблона. Компилятор использует эти типы или значения при создании версии экземпляра класса. При этом используемые параметры заменяются фактическими аргументами. Когда используется шаблон функции, компилятор выводит аргументы шаблона из аргументов вызова и создает экземпляр специфической функции на их основании.

Развертывание пакета (pack expansion). Процесс, в ходе которого пакет параметров заменяется соответствующим списком его элементов.

Создание экземпляра (instantiate). Процесс компилятора, в ходе которого соответствующие параметры шаблона заменяются фактическими аргументами и создается специфический экземпляр шаблона. Экземпляры функций создаются автоматически на основании аргументов, использованных в вызове. При использовании шаблона класса следует явно предоставить аргументы шаблона.

Создание экземпляра (instantiation). Процесс создания компилятором класса или функции из шаблона.