Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- cpp:function_templates [2019/05/04 04:23]
gthanos [Templates συναρτήσεων με παραμέτρους σύνθετους τύπους (κλάσεις)]
+++ cpp:function_templates [2021/06/04 16:29]
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== 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:
-<code cpp>
-int maximum(int a, int b) { return (a>b?a:b); }
-</code>
-Αντίστοιχα εάν θέλουμε να βρούμε το μέγιστο μεταξύ δύο αριθμών κινητής υποδιαστολής θα καλούμαστε να γράψουμε
-<code cpp>
-double maximum(double a, double b) { return (a>b?a:b); }
-</code>
-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:
-<code cpp>
-template <typename T>
-T maximum(T a, T b) { return (a>b?a:b); }
-</code>
-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
-<code cpp>
-template <typename T>
-T& maximum(T& a, T& b) { return (a>b?a:b); }
-</code>
-Ας προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε την παραπάνω συνάρτηση.
-<code cpp maximum1.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;
-}
-</code>
-<WRAP tip 80% center round>
-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.
-</WRAP>
-<WRAP tip 80% center round>
-Μπορείτε να παραλείψετε τον τύπο των παραμέτρων κατά την κλήση της συνάρτησης **maximum** ως εξής:
-<code cpp maximum1.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;
-}
-</code>
-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.
-</WRAP>
-===== 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 του φοιτητή δίνεται παρακάτω:
-<code cpp Student.hpp>
-#include<cstring>
-class Student {
-  char *name;
-  int aem;
-public:
-  Student(const char *name, int aem);
-  Student();
-  Student(const Student& );
-  Student(const Student* );
-  ~Student();
-  char *getName() const;
-  int getAEM() const;
-  void setName(const char *name);
-  void setAEM(int aem);
-  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Student & st);
-  bool operator>(const Student& st) const;
-  Student& operator=(const Student& st);
-};
-Student::Student(const char *name, int aem) {
-  this->name = new char [strlen(name) + 1];
-  strcpy(this->name, name);
-  this->aem = aem;
-}
-Student::Student(const Student& st) {
-  name = new char [strlen(st.name) + 1];
-  strcpy(name, st.name);
-  aem = st.aem;
-}
-Student::Student(const Student* st) {
-  name = new char [strlen(st->name) + 1];
-  strcpy(name, st->name);
-  aem = st->aem;
-}
-Student::Student() {
-  this->name = nullptr;
-  this->aem = 0;
-}
-Student::~Student() {
-  if(name != nullptr)
-    delete []name;
-}
-char* Student::getName() const {
-  return name;
-}
-int Student::getAEM() const {
-  return aem;
-}
-void Student::setName(const char *name) {
-  if(this->name != nullptr)
-    delete this->name;
-  this->name = new char [strlen(name) + 1];
-  strcpy(this->name, name);
-}
-void Student::setAEM(int aem) {
-  this->aem = aem;
-}
-Student& Student::operator=(const Student& st) {
-  if(name != nullptr)
-    delete name;
-  name = new char [strlen(st.name) + 1];
-  strcpy(name, st.name);
-  aem = st.aem;
-  return *this;
-}
-std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Student& st) {
-  out << st.name << " " << st.aem;
-  return out;
-}
-bool Student::operator>(const Student& st) const {
-  if(aem > st.aem)
-    return true;
-  return false;
-}
-</code>
-O κώδικας που κάνει χρήση της παραπάνω κλάσης είναι ο εξής:
-<code cpp maximum2.cpp>
-template <typename T>
-T& maximum(T& a, T& b) { return (a>b?a:b); }
-#include <iostream>
-using namespace std;
-#include "Student.hpp"
-int main() {
-  Student george("George", 1234), kate("Kate", 12345);
-  cout << "max('George','Kate'): " << maximum(george, kate) << endl;
-}
-</code>
-Εάν προσπαθήσουμε να μεταγλωττίσουμε, το πρόγραμμα βγάζει αρκετά μηνύματα λάθους τα οποία συμπυκνώνονται στο ότι ο μεταγλωττιστής δεν ξέρει πως να διαχειριστεί την ανισότητα μεταξύ δύο αντικειμένων τύπου //Student//. Για τον λόγο αυτό θα πρέπει να υπερφορτώσουμε τον τελεστή **<** για την κλάση Student ως εξής:
-<code cpp>
-// σύγκριση δύο μαθητών με βάση το ΑΕΜ τους
-bool Student::operator<(const Student& st) const {
-  if(aem < st.aem)
-    return true;
-  return false;
-}
-</code>
-Εφόσον προσθέσουμε την παραπάνω συνάρτηση υπεφόρτωσης του τελεστή **<**το πρόγραμμα εκτυπώνει τα εξής:
-<code>
-max('George','Kate'): Kate 12345
-</code>
-===== 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:
-<code cpp>
-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;
-}
-</code>
-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:
-<code cpp maximum3.cpp>
-#include <iostream>
-using namespace std;
-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;
-}
-#include "Student.hpp"
-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;
-}
-</code>

Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

User Tools

Site Tools

Differences

Page Tools