template

Programowanie obiektowe
Wykład 8
Dariusz Wardowski
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
1/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Wielokrotne wykorzystywanie kodu
Poza dziedziczeniem oraz kompozycją klas, język C++ udostępnia kolejne narzędzie w postaci
szablonów, które służą do wielokrotnego wykorzystywania kodu.
Szablony służą do tworzenia ogólnych deklaracji klas (lub funkcji). W ten sposób realizowana jest
koncepcja tzw. typów sparametryzowanych. Typ jest argumentem przekazywanym do ogólnego
wzorca klasy lub funkcji.
Stos<int> s1;
Stos<double> s2;
Stos<Pracownik> s3;
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
2/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Klasa Punkt i klasa … Punkt
class Punkt
{
private:
int x, y;
public:
Punkt();
Punkt(int,int);
int getX();
int getY();
void setXY(int,int);
};
class Punkt
{
private:
double x, y;
public:
Punkt();
Punkt(double,double);
double getX();
double getY();
void setXY(double,double);
};
Dobrym rozwiązaniem jest zamiana powyższych klas na jedną definicję szablonu, posługując się
tzw. parametrem typów.
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
3/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Szablon klasy
#ifndef PUNKTTP_H_
#define PUNKTTP_H_
template <typename T>
class Punkt
{
private:
T x, y;
public:
Punkt();
Punkt(T,T);
T getX();
T getY();
void setXY(T,T);
void wypisz();
};
template <typename T>
Punkt<T>::Punkt()
{
x = y = 0;
}
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
template <typename T>
Punkt<T>::Punkt(T _x, T _y)
{
x = _x;
y = _y;
}
template <typename T>
T Punkt<T>::getX()
{
return x;
}
template <typename T>
T Punkt<T>::getY()
{
return y;
}
template <typename T>
void Punkt<T>::setXY(T _x, T _y)
{
x = _x;
y = _y;
}
#endif
4/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Konkretyzacja szablonu
Chcąc wygenerowad klasę na podstawie zdefiniowanego szablonu należy jawnie określid typ
parametru (tzn. dokonad jawnej konkretyzacji typu).
#include <iostream>
#include "Punkttp.h"
using namespace std;
int main()
{
Punkt<int> p(3,2);
cout << p.getX();
Konkretyzując klasę możemy użyd
zarówno typu wbudowanego jak i
obiektu jakiejś klasy.
Punkt<double> z(3.2,2.1);
z.setXY(5.01,3);
return 0;
}
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
5/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Szablon tablicy
template <typename Typ, int n>
class TabTP
{
private:
Typ tablica[n];
public:
TabTP() {};
explicit TabTP(Typ &);
virtual Typ & operator[](int);
};
Template<typename Typ, int n>
TabTP<Typ,n>::TabTP(Typ & w)
{
for (int i=0; i<n; i++) tablica[i]=w;
}
Typ – argument typu
n – argument wyrażenia
TabTP<double,10> t1;
TabTP<int,100> t2;
TabTP<char,20> t3;
Template<typename Typ, int n>
Typ & TabTP<Typ,n>::operator[](int i)
{
if (i<0 || i>=n) {cerr << „Blad!”; exit(1);}
return tablica[i];
}
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
6/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Nie-typy, czyli argumenty wyrażenia
Argumenty wyrażenia podlegają następującym ograniczeniom:
-Typ argumentu może byd: całkowity, wyliczeniowy, referencją, wskaźnikiem
- W kodzie szablonu nie można zmieniad wartości argumentu
- W kodzie szablonu nie można pobierad adresu argumentu
- Przy konkretyzacji szablonu wartośd użyta dla argumentu powinna byd stałą
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
7/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Dziedziczenie i szablony
Szablony klas mogą służyd do tworzenia klas, które będą pełniły rolę klas macierzystych.
template <typename T1>
class A
{
private:
T x;
…
};
template <typename T2>
class B: public A<T2>
{
…
}
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
8/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Klasy szablonowe jako składowe innych klas
Klasy szablonowe mogą służyd jako składowe dla innych klas szablonowych.
template <typename T1>
class A
{
…
};
template <typename T2>
class B
{
A<T2> y;
…
}
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
9/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Klasa szablonowa jako argument typu
Klasy szablonowe mogą stanowid argument typu dla innych szablonów.
template <typename T1>
class A
{
…
};
template <typename T2>
class B
{
…
}
A< B<int> > x;
Inny przykład:
Tablica < Stos<double> > TAB; //tablica stosów liczb zmiennoprzecinkowych
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
10/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Rekurencja w szablonach
Konkretyzując szablon możemy korzystad z rekurencji:
TabTP< TabTP<double,10>, 20> T;
T jest dwudziestoelementową tablicą, w której każdy element jest dziesięcioelementową
tablicą liczb zmiennoprzecinkowych.
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
11/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Więcej niż jeden argument typu
W języku C++ możemy używad szablony, które posiadają więcej niż jeden argument typu.
Korzystając z tej możliwości możemy utworzyd klasę do przechowywania dwóch elementów
różnych typów.
template <typename T1, typename T2>
class Pair
{
private: T1 x, T2 y;
public:
T1 & first(const T1 & f) {x = f; return x;};
T2 & second(const T2 & s) {y = s; return y;};
T1 first() const {return x;}
T2 second() const {return y;}
Pair(const T1 & f, const T2 & s) : x(f), y(s) {}
Pair(){}
};
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
12/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8
Użycie szablonu Pair
Pair<int,double> points[4] =
{
Pair<int,double>(1,1.2),
Pair<int,double>(-4,1.0),
Pair<int,double>(100,0.45),
Pair<int,double>(12,1.2)
};
Pair<char *, int> adresy[2] =
{
Pair<char *, int>(„ul. Banacha”,22),
Pair<char *, int>(„ul. Zielona”,13)
};
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
13/14
Programowanie obiektowe
Wykład 8

Dziękuję za uwagę
dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ
14/14