C++. Сборник рецептов

Параметр типа может применяться любым способом, которым можно использовать обычный параметр: возвращаемые значения, указатели, параметры методов и т.д. Рассмотрим методы установки и получения val_.

const T& getVal() const (return(val_);}

void setVal(const T& val) {val_ = val;}

getVal возвращает const-ссылку на val_, имеющий тип T, a setVal принимает ссылку на T и записывает ее значение в val_. Некоторые сложности появляются в отношении методов getLeft и getRight, так что далее я вернусь к этому вопросу. Подождите немного.

Теперь, когда TreeNode объявлен с помощью заполнителя типа, его должен использовать клиентский код. Вот как это делается.

TreeNode — это простая реализация двоичного дерева. Чтобы создать дерево, которое хранит строковые значения, создайте узлы следующим образом.

ТreeNode node1("frank");

TreeNode node2("larry");

TreeNode node3("bill");

Тип между угловыми скобками — это то, что используется вместо T при создании экземпляра класса. Создание экземпляра шаблона — это процесс, выполняемый компилятором при создании версии TreeNode при условии, что T — это string. Двоичное физическое представление TreeNode создается тогда, когда создается его экземпляр (и только в этом случае). В результате в памяти получается структура, эквивалентная той, которая была бы, если TreeNode был написан без ключевого слова template и параметра типа, а вместо T использовался бы string.

Создание экземпляра шаблона для данного параметра типа аналогично созданию экземпляра объекта любого класса. Ключевое различие состоит в том, что создание экземпляра шаблона происходит в процессе компиляции, в то время как создание объекта класса происходит во время выполнения программы. Это означает, что если вместо string двоичное дерево должно хранить данные типа int, его узлы должны быть объявлены вот так.

TreeNode intNode1(7);

TreeNode intNode2(11);

TreeNode intNode3(13);

Как и в случае с версией для string, создается двоичное представление шаблона класса TreeNode с использованием внутреннего типа int.

Некоторое время назад я сказал, что рассмотрю методы getLeft и getRight. Теперь, когда вы знакомы с созданием экземпляра шаблона (если еще не были), объявление и определение getLeft и getRight должно стать более осмысленным.

const TreeNode* getLeft() {return(left_);}

const TreeNode* getRight() {return(right_);}

Здесь говорится, что каждый из этих методов возвращает указатель на экземпляр TreeNode для T. Следовательно, когда создается экземпляр TreeNode для, скажем, string, экземпляры getLeft и getRight создаются следующим образом.

const TreeNode* getLeft() {return(left_);}

const TreeNode* getRight() {return(right_);}

При этом не существует ограничения одним параметром шаблона. Если требуется, можно использовать несколько таких параметров. Представьте, что вам требуется отслеживать число дочерних узлов данного узла, но пользователи вашего класса могут быть ограничены в использовании памяти и не захотят использовать int, если смогут обойтись short. Аналогично они могут захотеть применять для подсчета использованных узлов что-то более сложное, чем простой встроенный тип (например, их собственный класс). В любом случае это можно разрешить сделать с помощью еще одного параметра шаблона.

template

class TreeNode {

 // ...

 N getNumChildren();

private:

 TreeNode() {}

 T val_;

 N numChildren_;

 // ...

Таким образом, человек, использующий ваш класс, может указать для отслеживания размера поддеревьев каждого узла int, short или что-либо еще.

Для параметров шаблона также можно указать аргументы по умолчанию, как это сделано в моем примере, для чего используется такой же синтаксис, как и при объявлении параметров функций по умолчанию.

template

Как и в случае с параметрами функций по умолчанию, их можно использовать только для отдельных параметров при условии, что этот последний параметр или все параметры справа от него имеют аргументы по умолчанию.