Инстанцирование. Пример. Представим, что нам необходимы стек целых чисел и стек контроллеров, управляющих температурой

Пример. Представим, что нам необходимы стек целых чисел и стек контроллеров, управляющих температурой. Мы могли бы описать два стека:

class IntStack {

int stack[100];

...

};

class ControllerStack {

Controller* stack[100];

...

};

Другой, более разумный, подход – создать универсальный стек, который мог бы хранить элементы любого нужного нам типа. Для этого мы можем описать стек, содержащий указатели на нетипизированные элементы:

class Stack {

void* stack[100];

...
};

Однако это не безопасно с точки зрения типов. Никто не гарантирует нам, что пользователь не поместит в стек элемент одного типа, а взять захочет элемент другого типа.

Для реализации нашей идеи необходимо воспользоваться шаблоном или параметризованным классом. Шаблон служит для построения других классов и может быть пара­метризован другими классами, объектами или операциями.Использование шаблонов реализует в языке С++ особый тип полиморфизма – параметрический полиморфизм.

template <class Тype> class Stack {

Тype stack[100];

...

public:

void push (Тype);

Т рор ();

...

};

Префикс template < class Тype > делает Тype параметром объявления, которому этот пре­фикс предшествует.

Инстанцирование – подстановка фактических параметров шаблона вместо формальных. В результате создается конкретный класс, который может иметь экземпляры.

Объявим нужные нам стеки:

typedef Stack < int > IntStack // синоним класса стеков целых чисел

typedef Stack < Controller* > ControllerStack // синоним класса стеков

// контроллеров

IntStack IS; // стек для целых чисел

ControllerStack CS; // стек для контроллеров

Объекты IS и CS – это экземпляры совершенно различных классов, которые даже не имеют общего суперкласса. Тем не менее они получены из одного параметризованного класса Stack.

Инстанцирование безопасно с точки зрения типов. По правилам C++ бу­дет отвергнута любая попытка поместить в стек или извлечь из него что-либо, кроме целых чисел или указателей на экземпляры класса Controller, соответственно.

В языке С++ можно определять шаблоны не только классов, но и функций. В качестве примера рассмотрим определение шаблона функции, служащей для определения максимального из двух элементов.

template <class Тype > Тype max(Тype x, Тype y){

return (x > y)? x: y;

};

Теперь мы можем использовать один и тот же шаблон для целых и вещественных чисел.

int i, j, k;

double a, b, c;

...

k = max <int> (i, j);

c = max <double> (a, b);

Кроме того, возможно использовать этот шаблон и для объектов некоторого класса, если в нем определена операция ">".