User Tools
Table of Contents
Templates Συναρτήσεων
Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να φτιάξουμε μία συνάρτηση η οποία να βρίσκει το μέγιστο μεταξύ δύο τιμών. Η συνάρτηση θα μπορούσε να είναι η εξής:
int maximum(int a, int b) { return (a>b?a:b); }
Αντίστοιχα εάν θέλουμε να βρούμε το μέγιστο μεταξύ δύο αριθμών κινητής υποδιαστολής θα καλούμαστε να γράψουμε
double maximum(double a, double b) { return (a>b?a:b); }
Το ερώτημα είναι εάν θα μπορούσαμε να αποφύγουμε τις παραπάνω δηλώσεις και αντ' αυτού να φτιάξουμε μία συνάρτηση που να είναι αρκετά γενική ώστε να “καλύπτει” όλες τις περιπτώσεις. Προκειμένου να ικανοποιηθεί η παραπάνω ανάγκη, η C++ παρέχει τα templates συναρτήσεων.
Η παραπάνω συνάρτηση θα μπορούσε να γραφεί με τη βοήθεια template ως εξής:
template <typename T> T maximum(T a, T b) { return (a>b?a:b); }
Το Τ μπορεί να είναι οποιοσδήποτε τύπος, επομένως και κάποιος τύπος που περιγράφεται από κλάση. Προκειμένου να μην γίνονται σημαντικές αντιγραφές κατά την κλήση των παραμέτρων με τιμή, προτιμούμε την παρακάτω ισοδύναμη, αλλά υπολογιστικά πιο “φθηνή” εκδοχή
template <typename T> T& maximum(T& a, T& b) { return (a>b?a:b); }
Ας προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε την παραπάνω συνάρτηση.
- find_max1.cpp
template <typename T> T& maximum(T& a, T& b) { return (a>b?a:b); } #include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 5, b = 10; double d = 5.5, f=3.3; cout << "max(5,10): " << maximum<int>(a,b) << endl; cout << "max(5.5,3.3): " << maximum<double>(d,f) << endl; }
Μία templated συνάρτηση είναι μία συνάρτηση η οποία για να πάρει την “οριστική” μορφή της θα πρέπει να προσδιοριστεί και ο τύπος των παραμέτρων που θα λάβει κατά την κλήση της. Στο παραπάνω παράδειγμα, ο compiler έχει κατασκευάσει δύο διαφορετικές συναρτήσεις από μία templated συνάρτηση: α) τη συνάρτηση με ακέραια ορίσματα και β) τη συνάρτηση με ορίσματα κινητής υποδιαστολής.
Μπορείτε να παραλείψετε τον τύπο των παραμέτρων κατά την κλήση της συνάρτησης maximum ως εξής:
- find_max1.cpp
template <typename T> T& maximum(T& a, T& b) { return (a>b?a:b); } #include <iostream> using namespace std; int main() { int a = 5, b = 10; double d = 5.5, f=3.3; cout << "max(5,10): " << maximum(a,b) << endl; cout << "max(5.5,3.3): " << maximum(d,f) << endl; }
Ο λόγος είναι ότι ο compiler μπορεί να εξάγει τον τύπο της συνάρτησης που τελικά θα κατασκευάσει από το είδος των παραμέτρων της συνάρτησης κατά την κλήση της.
Templates συναρτήσεων με παραμέτρους σύνθετους τύπους (κλάσεις)
Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να κάνουμε χρήση της παραπάνω συνάρτηση maximum προκειμένου να βρούμε το μέγιστο μεταξύ δύο φοιτητών. Η κλάση Student του φοιτητή δίνεται στην προηγούμενη ενότητα:
Εφόσον προσθέσουμε την παραπάνω συνάρτηση υπεφόρτωσης του τελεστή > το πρόγραμμα εκτυπώνει τα εξής:
- find_max2.cpp
#include <iostream> #include "Student.hpp" using namespace std; template <typename T> T& maximum(T& a, T& b) { return (a>b?a:b); } int main() { Student george("George", 1234), kate("Kate", 4321); cout << "max('George','Kate'): " << maximum(george, kate) << endl; }
Templates συναρτήσεων με αριθμητικές παραμέτρους
Ας υποθέσουμε τώρα ότι θέλουμε να βρούμε το μέγιστο μεταξύ περισσότερων των δύο αριθμητικών τιμών οι οποίες έχουν αποθηκευτεί σε ένα πίνακα. Σε αυτή την περίπτωση η συνάρτηση maximum θα μπορούσε να γραφεί ως εξής:
template <typename T, int size> T& maximum(T a[]) { T& max = a[0]; for(int i=1; i<size; i++) if(a[i]>max) max = a[i]; return max; }
Παρατηρήστε ότι η συνάρτηση λαμβάνει μία επιπλέον ακέραια τιμή ως παράμετρο που αντιπροσωπεύει το μέγεθος του πίνακα.
Ο κώδικας χρήσης της παραπάνω συνάρτησης θα μπορούσε να είναι ο εξής:
- find_max3.cpp
#include <iostream> using namespace std; #include "Student.hpp" template <typename T, int size> T& maximum(T a[]) { T& max = a[0]; for(int i=1; i<size; i++) if(a[i]>max) max = a[i]; return max; } int main() { Student george("George", 1234), kate("Kate", 12345), mary("Mary", 12346); Student students[] = { george, kate, mary }; cout << "max('George','Kate', 'Mary'): " << maximum<Student,3>(students) << endl; }
