Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
====== 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 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;
}
</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 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;
}
</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 //Student// του φοιτητή δίνεται στην προηγούμενη ενότητα:

Εφόσον προσθέσουμε την παραπάνω συνάρτηση υπεφόρτωσης του τελεστή %%>%% το πρόγραμμα εκτυπώνει τα εξής:
<code cpp 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;
}
</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 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;
}
</code>