C++ テンプレート
テンプレートは汎用プログラミングの基礎であり、特定の型に依存しない方法でコードを記述します。
テンプレートは、ジェネリック クラスまたは関数を作成するための設計図または式です。イテレータやアルゴリズムなどのライブラリ コンテナは、テンプレートの概念を使用する汎用プログラミングの例です。
すべてのコンテナには、vector などの 1 つの定義があり、vector <int> や vector <string> など、さまざまなタイプのベクトルを定義できます。
テンプレートを使用して関数とクラスを定義できます。その使用方法を見てみましょう。
関数テンプレート
テンプレート関数定義の一般的な形式は次のとおりです:
template <class type> ret-type func-name(parameter list)
{
// 函数的主体
}ここで、type は関数で使用されるデータ型のプレースホルダー名です。この名前は関数定義で使用できます。
以下は 2 つの数値の最大値を返す関数テンプレートの例です:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template <typename T>
inline T const& Max (T const& a, T const& b)
{
return a < b ? b:a;
}
int main ()
{
int i = 39;
int j = 20;
cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl;
double f1 = 13.5;
double f2 = 20.7;
cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl;
string s1 = "Hello";
string s2 = "World";
cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl;
return 0;
}上記のコードがコンパイルされて実行されると、次の結果が生成されます:
Max(i, j): 39 Max(f1, f2): 20.7 Max(s1, s2): World
クラス テンプレート
定義どおり関数テンプレート 、クラス テンプレートを定義することもできます。ジェネリック クラス宣言の一般的な形式は次のとおりです。
template <class type> class class-name {
.
.
.
}ここで、type は、クラスがインスタンス化されるときに指定できるプレースホルダー型名です。カンマ区切りリストを使用して、複数の汎用データ型を定義できます。
次の例では、クラス Stack<> を定義し、スタック上の要素をプッシュおよびポップするための汎用メソッドを実装します。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stdexcept>
using namespace std;
template <class T>
class Stack {
private:
vector<T> elems; // 元素
public:
void push(T const&); // 入栈
void pop(); // 出栈
T top() const; // 返回栈顶元素
bool empty() const{ // 如果为空则返回真。
return elems.empty();
}
};
template <class T>
void Stack<T>::push (T const& elem)
{
// 追加传入元素的副本
elems.push_back(elem);
}
template <class T>
void Stack<T>::pop ()
{
if (elems.empty()) {
throw out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");
}
// 删除最后一个元素
elems.pop_back();
}
template <class T>
T Stack<T>::top () const
{
if (elems.empty()) {
throw out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");
}
// 返回最后一个元素的副本
return elems.back();
}
int main()
{
try {
Stack<int> intStack; // int 类型的栈
Stack<string> stringStack; // string 类型的栈
// 操作 int 类型的栈
intStack.push(7);
cout << intStack.top() <<endl;
// 操作 string 类型的栈
stringStack.push("hello");
cout << stringStack.top() << std::endl;
stringStack.pop();
stringStack.pop();
}
catch (exception const& ex) {
cerr << "Exception: " << ex.what() <<endl;
return -1;
}
}上記のコードがコンパイルされて実行されると、次の結果が生成されます。
