Функции и классы-шаблоны

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Функции и классы-шаблоны

Содержание

2. Задача: отсортировать массив целых чисел и строк методом пузырька Вообще говоря, потребовалось бы создать 2 функции
3. # include "string.hpp“ #include “complex.hpp” // Функции-шаблоны template inline void Swap(T &a,T &b) { T c;
4. template void Bul_bul( T *a, int n) // улучшенный «пузырек» с флагом f { int i,
5. Как же будет работать компилятор? При вызове функций-шаблонов в зависимости от типов фактических аргументов компилятор создает
6. Примеры void main() { String s[5] = {"Петров",«Иванова",«Сидорова", “Иванов", «Петрова"}; int a[7] = {5, 3, 9,
7. Bul_bul(s, 5); // Генерируется экземпляр // void Bul_bul(String *, int ); cout for( i = 0;
8. cout for( i = 0; i out2(b[i], " "); // генерируется экземпляр // void out2(Complex, char
9. И это ещё не всё При порождении экземпляров функции- шаблона Bul_bul(...) компилятор сгенерирует также 2 функции
10. Программа будет работать при выполнении следующих условий: в классе String должна быть перегружена операция сравнения на
11. 10.2 Классы-шаблоны Так же, как и функции – шаблоны, могут быть определены и классы- шаблоны. Определение.
12. Формат определения класса-шаблона template class имя_класса { X определение ч-данных; Y определение ч-данных; ....... }; Здесь
13. Использование такого класса в функциях следующее: имя_класса имя_объекта[(аргументы конструктора)]; При компиляции для каждого списка типов данных,
14. Пример класса-шаблона Stack В стек кладутся целые и комплексные числа, строки. # include "string.hpp" # include
15. ~Stack() { delete [] a; } // деструктор Stack( Stack &); // конструктор // копирования Stack
16. Функции-предикаты bool Empty() // стек пуст? { if(n == 0) return true; return false; } bool
17. T Pop() // удалить элемент из стека { if ( ! Empty()) return a[ --n]; throw
18. Потоковый вывод friend ostream & operator Stack &b) { int i; if( b. Empty()){ r return
19. template Stack :: Stack (Stack & b) { int i; a = new T [max =
20. Full() template bool Stack :: Full() { f( n == max) return true; // да, заполнен
21. operator = template Stack & Stack :: operator = (Stack &b) { delete [] a; a
22. Примеры использования void main() { Stack c(5),cc;// cоздается экземпляр стека // для max=5 комплексных чисел Stack
23. a.Push(77); // число 77 => в стек целых чисел a.Push(9); // число 9 => в стек
25. Скачать презентацию

Слайд 2

Задача: отсортировать массив целых чисел и строк методом пузырька
Вообще говоря, потребовалось

бы создать
2 функции для сортировки каждого массива и 2
для обмена двух значений, т.е. 4 функции.
Вместо этого зададим 2 функции-шаблона.
Определим дополнительно еще 2
функции-шаблона:
– для нахождения max элемента в массиве
данных и
вывода на экран двух значений данных
разного типа.

Слайд 3

# include "string.hpp“ #include “complex.hpp”
// Функции-шаблоны
template inline void Swap(T

&a,T &b)
{ T c;
c = a, a = b, b = c;
}
template T Max( T *a, int n)
{ int i; T max = a[0];
for( i = 1; i if (a[i] > max) max = a[i];
return max;
}

Слайд 4

template void Bul_bul( T *a, int n)
// улучшенный «пузырек»

с флагом f
{ int i, j, f;
for( i = 0, f = 1; i for( j = 0, f = 0; j if (a[j] > a[j+1] ) { Swap(a[j], a[j+1]); f =1;}
}
template void out2(X &a, Y &b)
{ cout< }

Слайд 5

Как же будет работать компилятор?
При вызове функций-шаблонов в зависимости
от типов фактических

аргументов компилятор
создает различные версии каждой из этих функций.
Говорят - компилятор создает порожденную
функцию.
Процесс генерации порожденной функции называют
созданием экземпляра функции. Таким образом,
порожденная функция – это конкретный экземпляр
функции-шаблона.

Слайд 6

Примеры
void main()
{ String s[5] = {"Петров",«Иванова",«Сидорова",
“Иванов", «Петрова"};
int a[7]

= {5, 3, 9, 6,111, 7, 4}, i;
Complex b[4] = {Complex(4,2), Complex(-3, 4), -2};
cout<<"\n Мax среди строк "< // Генерируется экземпляр
// String Max(String*, int)
cout << "\n Мax в массиве a “ << Max(a, 7);
// Генерируется экземпляр
// int Max(int *, int)

Сидорова

111

Слайд 7

Bul_bul(s, 5); // Генерируется экземпляр
// void Bul_bul(String *, int

);
cout<<"\nОтсортированные строки ";
for( i = 0; i<5; i++)
out2(s[i], ' '); // генерируется экземпляр
// void out2(String , char );
Bul_bul(a, 7); // генерируется экземпляр
// void Bul_bul(int *, int);
cout<<"\nОтсортированные числа\n";
for( i = 0; i<7; i++)
out2( a[i], ' '); // генерируется экземпляр
// void out2( int , char );

Слайд 8

cout<<"\nКомплексные числа\n";
for( i = 0; i<4; i++)
out2(b[i], "

");
// генерируется экземпляр // void out2(Complex, char *)
out2(endl, "******* the End *******");
// генерируется экземпляр
// void out2(char, char *)
}

Итого, порождены 8 функций!

Слайд 9

И это ещё не всё
При порождении экземпляров функции-
шаблона Bul_bul(...)
компилятор сгенерирует также

2
функции Swap –
void Swap (String &, String &)
и
void Swap(int &, int &).

В итоге компилятор сгенерирует 10 функций
(вместо четырех, заданных программистом)!

Слайд 10

Программа будет работать при
выполнении следующих условий:
в классе String должна быть
перегружена операция

сравнения на > ;
в классах String и Complex должна
быть перегружена операция потокового
вывода <<;
в классе String, кроме того, должна
быть перегружена операция =.

Слайд 11

10.2 Классы-шаблоны
Так же, как и функции – шаблоны,
могут быть определены и

классы-
шаблоны.
Определение. Класс-шаблон – это
класс, в котором одни и те же член-
данные могут быть разных типов, а
действия над ними - одинаковые.

Слайд 12

$Формат определения класса-шаблона template class имя_класса { X определение ч-данных; Y$

Формат определения класса-шаблона
template class имя_класса
{ X

определение ч-данных;
Y определение ч-данных;
.......
};
Здесь X и Y - условное обозначение
типов данных.

Слайд 13

Использование такого класса в функциях следующее:
имя_класса <список_конкретных_типов>
имя_объекта[(аргументы конструктора)];
При компиляции для

каждого списка
типов данных, указанного в < >, будет
создан свой экземпляр класса путем
замены условных типов X, Y,.. на
указанные в < >.

Слайд 14

Пример класса-шаблона Stack
В стек кладутся целые и комплексные числа,
строки.
# include

"string.hpp"
# include "Complex.hpp”
template class Stack
{ T *a; int max, n;
// max – макс размер, n – указатель
public:
Stack( int k = 50)
{ a = new T [max = k];
n = 0;
}

Слайд 15

~Stack() { delete [] a; } // деструктор
Stack( Stack &);

// конструктор // копирования
Stack & operator = (Stack &);
void Push(T b)
// положить в стек элемент b
{ if(Full())
throw "Стек переполнен!";
a[ n++ ] = b;
}

Слайд 16

Функции-предикаты
bool Empty() // стек пуст?
{ if(n == 0)
return true;

return false;
}
bool Full(); // Стек заполнен?

Слайд 17

T Pop() // удалить элемент из стека
{ if ( !

Empty())
return a[ --n];
throw “Стек пуст”;
}
T Top() // взять значение с вершины стека
{ if (n)
return a[n-1];
throw “Стек пуст”; }

Слайд 18

Потоковый вывод
friend ostream & operator<<(ostream & r,
Stack &b)
{ int

i;
if( b. Empty()){ r << “\nСтек пуст”;
return r;}
for( i = 0; i return r;
}

Слайд 19

template Stack :: Stack
(Stack & b)
{ int i;

a = new T [max = b.max];
n = b.n;
for( i = 0; i a[i] = b.a[i];
}

Конструктор копирования

Слайд 20

Full()
template bool Stack :: Full()
{ f( n ==

max) return true; // да, заполнен
return false; // нет, не заполнен
}

Слайд 21

operator =
template Stack & Stack :: operator =

(Stack &b)
{
delete [] a;
a = new T [max = b.max]; n = b.n;
for( int i = 0; i a[i] = b.a[i];
return *this;
}

Слайд 22

Примеры использования
void main()
{ Stack c(5),cc;// cоздается экземпляр стека
//

для max=5 комплексных чисел
Stack s(5); // cоздается экземпляр стека строк
Stack a(2); // стек для max=2 целых чисел
Stack b(3); // стек вещественных чисел
String b4("bbbb"); // строка “bbbb”
int i;
c.Push(Complex(2,3)); // компл. число 2+3*i => в стек // комп. чисел
c.Push(3.5); // комп. число 3.5+3.5*i => в стек комп. // чисел, сначала работает Complex(float)
s.Push(b4); // строка “bbbb” => в стек строк
s. Push(“ddd”); // строка “ddd” => в стек строк

Сначала работает конструктор String(char *),
затем функция Push

max = 50 по умолчанию

Слайд 23

a.Push(77); // число 77 => в стек целых чисел
a.Push(9); // число

9 => в стек целых чисел
a.Push(1185); // Исключение «Стек переполнен!”
cout<<"\n Стек комплексных чисел: ";
cout< для классов Stack и Complex */
cout<<"\n Стек строк: ";
while(! s. Empty()) // пока не пуст
cout << s.Pop();
// работает перегруженная операция << в классе String
// Стек строк опустел
cc = c; /* перегруж операция = переписывает стек комплексных чисел с в стек cc */
cout<<”\n В вершине стека компл. число “<<сс.Top();
cout<<"\nСтек вещественных чисел b = "< // Сообщение “Стек пуст”
}

Stack ::

Класс::?

3.5 + i*3.5

Функции и классы-шаблоны

Содержание

Задача: отсортировать массив целых чисел и строк методом пузырька Вообще говоря, потребовалось

# include "string.hpp“ #include “complex.hpp”// Функции-шаблоны template inline void Swap(T

template void Bul_bul( T *a, int n)// улучшенный «пузырек»

Как же будет работать компилятор?При вызове функций-шаблонов в зависимостиот типов фактических

Примеры void main(){ String s[5] = {"Петров",«Иванова",«Сидорова", “Иванов", «Петрова"}; int a[7]

Bul_bul(s, 5); // Генерируется экземпляр // void Bul_bul(String *, int

cout<<"\nКомплексные числа\n"; for( i = 0; i<4; i++) out2(b[i], "

И это ещё не всёПри порождении экземпляров функции-шаблона Bul_bul(...)компилятор сгенерирует также

Программа будет работать привыполнении следующих условий:в классе String должна бытьперегружена операция

10.2 Классы-шаблоныТак же, как и функции – шаблоны,могут быть определены и

Формат определения класса-шаблонаtemplate class имя_класса { X

Использование такого класса в функциях следующее:имя_класса <список_конкретных_типов> имя_объекта[(аргументы конструктора)];При компиляции для

Пример класса-шаблона Stack В стек кладутся целые и комплексные числа,строки.# include

~Stack() { delete [] a; } // деструкторStack( Stack &);

Функции-предикатыbool Empty() // стек пуст? { if(n == 0) return true;

T Pop() // удалить элемент из стека { if ( !

Потоковый вывод friend ostream & operator<<(ostream & r,Stack &b) { int

template Stack :: Stack(Stack & b){ int i;

Full()template bool Stack :: Full(){ f( n ==

operator =template Stack & Stack :: operator =

Примеры использованияvoid main(){ Stack c(5),cc;// cоздается экземпляр стека //

a.Push(77); // число 77 => в стек целых чиселa.Push(9); // число

Похожие презентации