Слайд 2
Понятие шаблона
Шаблон (template) – средство программирования, которое позволяет
создавать функции и классы, в которых тип задается в
качестве параметра.
В шаблоне функции определяется алгоритм, который может применяться к данным разных типов, а конкретный тип данных передается функции в виде параметра на этапе компиляции. Компилятор автоматически генерирует правильный код, соответствующий переданному типу.
Шаблоны классов обычно используются, когда класс предназначен для хранения специальным образом организованных данных и работы с ними.
Слайд 3
Шаблоны функций
В простейшем случае функция-шаблон определяется так:
template
Type> тип_ф имя_ф(параметры) {
/* тело
функции */ }
Type – это имя фиктивного типа. Компилятор автоматически заменит его именем реального типа данных при создании конкретной версии функции. Вместо слова class может использоваться typename.
В угловых скобках указываются параметры шаблона через запятую. Их может быть несколько. Параметр может быть не только типом, но и просто переменной:
template void F() {…}
Слайд 4
Пример функции-шаблона
#include
using namespace std;
template
void Myswap(T &x, T &y) {
T a=x; x=y; y=a;
}
int main() {
int i=10, j=20;
char s1='a', s2='b';
Myswap(i, j);
cout<<"i="<
Слайд 5
Шаблоны и перегруженные функции
Функции-шаблоны похожи на перегружаемые функции,
но являются более ограниченными, т.к. всегда выполняют один и
тот же алгоритм для различных типов данных.
При необходимости функцию-шаблон можно перегрузить явным образом. При явной перегрузке компилятор не создает автоматическую версию функции для параметров указанных типов.
Вывод: если алгоритм обработки для разных типов одинаков, используют функции-шаблоны. Если нет – перегруженные функции.
Слайд 6
Пример использования шаблона и перегруженной функции
#include
using namespace
std;
#include
template T Summa(T x, T y)
{
T S; S=x+y; return S; }
char * Summa(char *s1, char *s2) {
strcat(s1, s2); return s1;}
int main() {
float i=3.2, j=2.7;
char s1[80]="Hello "; char s2[]="World!";
cout< cout< return 0; }
Слайд 7
Шаблоны классов
Синтаксис шаблона класса:
template class имя_класса
{ /* описание класса*/};
Параметры перечисляются через запятую. Параметрами
могут быть типы (сlass Ttype), шаблоны и переменные.
Если метод описывается вне шаблона, его заголовок должен иметь вид:
template <описание_параметров_шаблона>
возвр_тип имя_класса <параметры _шаблона>::
имя_функции (список_параметров_функции)
Создание экземпляра класса:
имя_класса <аргументы> объект[(параметры_конструктора)];
Аргументы – значения с которым будет работать класс.
Слайд 8
Пример класса-шаблона
template class MyClass{
T1
i; T2 j;
public: MyClass(T1 a, T2 b) {i=a; j=b;}
void
Show();
};
template
void MyClass ::Show()
{cout<int main() {
MyClass ob1(22, 3.5);
MyClass ob2("text1", "text2");
ob1.Show(); ob2.Show();
return 0;
}
Слайд 9
Библиотека стандартных шаблонов
Стандартная библиотека С++ (Standart Template Library,
STL) содержит шаблоны для хранения и обработки данных.
Основные элементы
библиотеки:
контейнеры;
итераторы;
алгоритмы;
функциональные объекты.
Слайд 10
Контейнеры
Контейнеры – это объекты, предназначенные для хранения других
однотипных объектов.
Могут содержать простые объекты (целые, вещественные, символьные
и т.д.), структурные данные (массивы, строки, структуры), объекты классов. Эти объекты должны допускать копирование и присваивание.
В контейнерах можно хранить сами объекты или указатели на них.
В каждом классе-контейнере определен набор функций для работы с этим контейнером.
Для использования контейнера в программе необходимо включить в нее соответствующий заголовочный файл.
Слайд 11
Классификация контейнеров
Последовательные контейнеры обеспечивают хранение конечного количества однотипных
объектов в виде непрерывной последовательности.
К базовым последовательным контейнерам
относятся векторы (vector), списки (list) и двусторонние очереди (deque).
Специализированные контейнеры (или адаптеры контейнеров) реализованы на основе базовых. Это стеки (stack), очереди (queue) и очереди с приоритетами (priority_queue.
Ассоциативные контейнеры обеспечивают быстрый доступ к данным по ключу. Эти контейнеры построены на основе сбалансированных деревьев. Есть пять типов ассоциативных контейнеров: словари (map), словари с дубликатами (multimap), множества (set), множества с дубликатами (multiset) и битовые множества (bitset).
Слайд 13
Итераторы
Итераторы – это объекты, которые по отношению к
контейнерам играют роль указателей.
Для всех контейнерных классов STL определен
тип iterator, но его реализация в разных классах разная. Поэтому при объявлении объектов типа iterator всегда указывается область видимости:
vector :: iterator i;
list :: iterator j;
Слайд 14
Основные операции с итераторами
Разыменование итератора: если р —
итератор, то *р — значение объекта, на который он
ссылается.
Присваивание одного итератора другому.
Сравнение итераторов на равенство и неравенство (== и !=).
Перемещение его по всем элементам контейнера с помощью префиксного (++р) или постфиксного (р++) инкремента.
Слайд 15
Просмотр элементов контейнера
Если i — некоторый итератор, то
используется следующая форма цикла:
for (i = first ; i
!= last; ++i)
first — значение итератора, указывающее на первый элемент в контейнере.
last — значение итератора, указывающее на воображаемый элемент, который следует за последним элементом контейнера.
Операция сравнения < здесь заменена на операцию !=, поскольку операции < и > для итераторов в общем случае не поддерживаются.
Для всех контейнерных классов определены унифицированные методы begin() и end(), возвращающие адреса first и last соответственно.
Слайд 16
Способы создания объекта-последовательного контейнера
1. Создать пустой контейнер:
vector vec1;
list list1;
2. Создать контейнер заданного размера
и инициализировать его элементы значениями по умолчанию:
vector vec1(100);
list list1(20);
3. Создать контейнер заданного размера и инициализировать его элементы указаннымзначением:
vector vec1(100, "Hello!");
deque decl(300, -1);
Слайд 17
Способы создания объекта-последовательного контейнера
4. Создать контейнер и инициализировать
его элементы значениями диапазона [first, last) элементов другого контейнера:
int arr[7] = {15, 2, 19, -3, 28, 6, 8};
vector v1(arr, arr + 7);
list lst(v1.beg() + 2, vl.end());
5. Создать контейнер и инициализировать его элементы значениями элементов другого однотипного контейнера:
vector v1;
// добавить в vl элементы
vector v2(vl);
Слайд 18
Алгоритмы
Алгоритм – это функция, которая выполняет некоторые действия
над содержимым контейнера.
Чтобы использовать обобщенные алгоритмы нужно к программе
подключить заголовочный файл
.
В списках параметров всех алгоритмов первые два параметра задают диапазон обрабатываемых элементов в виде полуинтервала [ first , last), где
first — итератор, указывающий на начало диапазона,
last — итератор, указывающий на выход за границы диапазона.
