C++: базовый курс

Чему отдать предпочтение — раннему или позднему связыванию, зависит от назначения вашей программы. (В действительности в большинстве крупных программ используются оба вида связывания.) Позднее связывание (его еще называют динамическим) — это одно из самых мощных средств C++. Однако за это могущество приходится расплачиваться потерями в скорости выполнения программ. Поэтому позднее связывание лучше всего использовать только в случае, когда оно существенно улучшает структуру и управляемость программой. Как и все сильные средства, позднее связывание, конечно, стоит использовать, но не злоупотребляя им. Вызванные им потери в производительности весьма незначительны, поэтому, когда ситуация требует позднего связывания, смело берите его на вооружение.

Полиморфизм и пуризм

На протяжении всей книги (и в частности, в этой главе) мы отмечаем различия между динамическим и статическим полиморфизмом. Статический полиморфизм (полиморфизм времени компиляции) реализуется в перегрузке функций и операторов. Динамический (полиморфизм времени выполнения программы) достигается за счет виртуальных функций. Самое общее определение полиморфизма заключено во фразе "один интерфейс, множество методов", и все упомянутые выше "орудия" полиморфизма отвечают этому определению. Однако при использовании самого термина полиморфизм все же существуют некоторые разногласия.

Некоторые пуристы (в данном случае — борцы за чистоту терминологии объектно-ориентированного программирования) настаивают, чтобы этот термин использовался только для событий, которые происходят во время выполнения программ. Они утверждают, что полиморфизм поддерживается только виртуальными функциями. Частично эта точка зрения основывается на том факте, что самыми первыми полиморфическими языками программирования были интерпретаторы (для них характерно то, что все события относятся ко времени выполнения программы). Появление транслируемых полиморфических языков программирования расширило концепцию полиморфизма. Однако все еще не утихают заявления о том, что термин полиморфизм должен применяться исключительно к событиям периода выполнения. Большинство С++-программистов не согласны с этой точкой зрения и считают, что этот термин применим к обоим видам средств. Поэтому вы не должны удивляться, если кто-то в один прекрасный день станет спорить с вами на предмет использования этого термина!

Глава 16: Шаблоны

Шаблон — это одно из самых сложных и мощных средств в C++. Он не вошел в исходную спецификацию C++, и лишь несколько лет назад стал неотъемлемой частью программирования на C++. Шаблоны позволяют достичь одну из самых трудных целей в программировании — создать многократно используемый код.

Используя шаблоны, можно создавать обобщенные функции и классы. В обобщенной функции (или классе) обрабатываемый ею (им) тип данных задается как параметр. Таким образом, одну функцию или класс можно использовать для разных типов данных, не предоставляя явным образом конкретные версии для каждого типа данных. Рассмотрению обобщенных функций и обобщенных классов посвящена данная глава.

Обобщенные функции

Обобщенная функция — это функция, перегружающая сама себя.

Обобщенная функция определяет общий набор операций, которые предназначены для применения к данным различных типов. Тип данных, обрабатываемых функцией, передается ей как параметр. Используя обобщенную функцию, к широкому диапазону данных можно применить единую общую процедуру. Возможно, вам известно, что многие алгоритмы имеют одинаковую логику для разных типов данных. Например, один и тот же алгоритм сортировки Quicksort применяется и к массиву целых чисел, и к массиву значений с плавающей точкой. Различие здесь состоит только в типе сортируемых данных. Создавая обобщенную функцию, можно определить природу алгоритма независимо от типа данных. После этого компилятор автоматически сгенерирует корректный код для типа данных, который в действительности используется при выполнении этой функции. По сути, создавая обобщенную функцию, вы создаете функцию, которая автоматически перегружает себя саму.

Обобщенная функция создается с помощью ключевого слова template. Обычное значение слова "template" точно отражает цель его применения в C++. Это ключевое слово используется для создания шаблона (или оболочки), который описывает действия, выполняемые функцией. Компилятору же остается "дополнить недостающие детали" в соответствии с заданным значением параметра. Общий формат определения шаблонной функции имеет следующий вид.

template тип имя_функции (список_параметров)

{

　// тело функции

}

Определение обобщенной функции начинается с ключевого слова template.