Ограничения при использовании обобщенных функций
Обобщенные функции подобны перегруженным функциям, но имеют больше ограничений по применению. При перегрузке функций в теле каждой из них обычно задаются различные действия. Но обобщенная функция должна выполнять одно и то же действие для всех версий – отличие между версиями состоит только в типе данных. Рассмотрим пример, в котором перегруженные функции нельзя заменить обобщенной функцией, поскольку они выполняют различные действия,
Создание обобщенной функции abs()
Давайте‑ка снова обратимся к функции abs() . Вспомните, что в главе 8 стандартные библиотечные функции abs() , labs() и fabs() были сгруппированы в три перегруженные функции с общим именем myabs() . Каждая из перегруженных версий функции myabs() предназначена для возврата абсолютного значения для данных "своего" типа. Несмотря на то что показанную в главе 8 перегрузку функции abs() можно считать шагом вперед по сравнению с использованием трех различных библиотечных функций (с различными именами), все же это не лучший способ создания функции, которая возвращает абсолютное значение заданного аргумента. Поскольку процедура возврата абсолютного значения числа одинакова для всех типов числовых значений, функция abs() может послужить прекрасным поводом для создания шаблонной функции. При наличии обобщенной версии функции abs() компилятор сможет автоматически создавать необходимую ее версию. Программист в этом случае освобождается от написания отдельных версий для каждого типа данных. (Кроме того, исходный код программы не будет загромождаться несколькими "вручную" перегруженными версиями.)
|
|
|
В следующей программе содержится обобщенная версия функции myabs() . Имеет смысл сравнить ее с перегруженными версиями, приведенными в главе 8. Нетрудно убедиться, что обобщенная версия короче и обладает большей гибкостью.
В качестве упражнения было бы неплохо, если бы вы попытались найти другие библиотечные функции‑кандидаты для переделки их в обобщенные функции. Помните, главное здесь то, что один и тот же алгоритм должен быть применим к широкому диапазону данных.
Обобщенные классы
Помимо обобщенных функций, можно также определить обобщенный класс. Для этого создается класс, в котором определяются все используемые им алгоритмы; при этом реальный тип обрабатываемых в нем данных будет задан как параметр при создании объектов этого класса.
Обобщенные классы особенно полезны в случае, когда в них используется логика, которую можно обобщить. Например, алгоритмы, которые поддерживают функционирование очереди целочисленных значений, также подходят и для очереди символов. Механизм, который обеспечивает поддержку связного списка почтовых адресов, также годится для поддержки связного списка, предназначенного для хранения данных о запчастях к автомобилям. После создания обобщенный класс сможет выполнять определенную программистом операцию (например, поддержку очереди или связного списка) для любого типа данных. Компилятор автоматически сгенерирует корректный тип объекта на основе типа, заданного при создании объекта.
|
|
|
Общий формат объявления обобщенного класса имеет следующий вид:
Здесь элемент Ttype представляет собой "заполнитель" для имени типа, который будет задан при реализации класса. При необходимости можно определить несколько обобщенных типов данных, используя список элементов, разделенных запятыми.
Создав обобщенный класс, можно создать его конкретный экземпляр, используя следующий общий формат.
Здесь элемент тип означает имя типа данных, которые будут обрабатываться экземпляром обобщенного класса. Функции‑члены обобщенного класса автоматически являются обобщенными. Поэтому вам не нужно использовать ключевое слово template для явного определения их таковыми.
|
|
|
В следующей программе класс queue (впервые представленный в главе 11) переделан в обобщенный. Это значит, что его можно использовать для организации очереди объектов любого типа. В данном примере создаются две очереди: для целых чисел и значений с плавающей точкой, но можно использовать данные и любого другого типа.
При выполнении этой программы получаем следующие результаты.
В этой программе объявление обобщенного класса подобно объявлению обобщенной функции. Тип данных, хранимых в очереди, обобщен в объявлении класса. Он неизвестен до тех пор, пока не будет объявлен объект класса queue , который и определит реальный тип данных. После объявления конкретного экземпляра класса queue компилятор автоматически сгенерирует все функции и переменные, необходимые для обработки реальных данных. В данном примере объявляются два различных типа очереди: две очереди для хранения целых чисел и две очереди для значений типа double . Обратите особое внимание на эти объявления:
Заметьте, как указывается нужный тип данных: он заключается в угловые скобки. Изменяя тип данных при создании объектов класса queue , можно изменить тип данных, хранимых в очереди. Например, используя следующее объявление, можно создать еще одну очередь, которая будет содержать указатели на символы:
|
|
|
Можно также создавать очереди для хранения данных, тип которых создан программистом. Например, предположим, вы используете следующую структуру для хранения информации об адресе.
Тогда для того, чтобы с помощью класса queue сгенерировать очередь для хранения объектов типа addr , достаточно использовать такое объявление.
На примере класса queue нетрудно убедиться, что обобщенные функции и классы представляют собой мощные средства, которые помогут увеличить эффективность работы программиста, поскольку они позволяют определить общий формат объекта, который можно затем использовать с любым типом данных. Обобщенные функции и классы избавляют вас от утомительного труда по созданию отдельных реализаций для каждого типа данных, подлежащих обработке единым алгоритмом. Эту работу сделает за вас компилятор: он автоматически создаст конкретные версии определенного вами класса.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 314; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!