Основы метапрограммирования презентация

универсальные классы и функции,
которые работают для любого типа данных.

Глубокое понимание: шаблон — это указания компилятору правил по
созданию классов во время компиляции. Иными словами, это код, результатом
компиляции которого является другой код.

Шаблоны

min ( int a, int b )
{
return (a < b ? a : b);
}

return (a < b ? a : b);
}


float min ( float a, float b )
{
return (a < b ? a : b);
}


double min ( double a, double b )
{
return (a < b ? a : b);
}

return ( a < b ? a : b );
}


int minXY = Min (3, 5);

int minXY = Min (3.0, 5.0);

конкретизация для int
std::сout << x << " " << y << std::endl;

template
void Swap(const T & a, const T & b)
{
T tmp;
tmp = a;
a = b;
b = tmp;
}

Шаблонная функция обмена
2-х значений.

& two)
{
return (one + two);
}

Sum(10, 20.0); //ОШИБКА

1) Типовое соответствие

Синтаксические правила

0) Объявление и реализация в h-файле

……
}

2) Используемые в заголовке функции типы должны присутствовать в
заголовке шаблона.

Каждый типовой параметр шаблона должен появиться в списке
формальных параметров функции. Иначе потребуется явная конкретизация.

f(1);

(left + right);
}

void main()
{
char x = 1, y = 2;
//std::cout << Sum(x,y); //будет выведен символ

std::cout << Sum (x,y); //char преобразуется в int
}

T & b)
{
return ( a > b ? a : b );
}

const char * Max (const char *strA, const char * strB)
{
return ( strcmp (strA, strB) >= 0 ? strA : strB );
}


std::cout << Max (1, 5) << std::endl;
std::cout << Max («aa», «ba») << std::endl;

Специализация шаблонной функции

Реализация шаблонной функции для конкретного типа замещает,
маскирует шаблон (для этого типа).

параметрами.
2) если нет - найти шаблонную, порождение которой точно
соответствует по параметрам.
3) если нет – поиск обычной, параметры которой можно преобразовать.

параметр, уточнение которого происходит на стадии
компиляции (инстанцирование).

- Это позволяет создавать универсальные структуры данных (массив, список,
очередь, стек,....) и реализовывать универсальные алгоритмы работы с ними.

- Одно из применений данной возможности в классе – хранение и
обработка объектов любого типа.

Такие классы называются контейнерами.

Шаблон класса – это некое общее описание класса, на основе которого
создаются его версии для различных типов данных.

T & operator [] (int index);
};

Шаблон массива

vector vec;

for(int i=0; i<10; i++) a[i] = i+1;

vector();
T & operator [] ( int index );
};

Нетиповые параметры шаблона

Шаблон одномерного статического массива. Размер – параметр шаблона.

n < Size; n++)
data[n] = T();
}

template
T & vector ::operator [] ( int index )
{
return data[index];
}

int

vector vecTimes; //конкретизация для класса

size);
~vector();
};

template
vector :: vector (int size)
{
data = new T [size];
for(int i=0; i < size; i++)
data[n] = T();
}

Параметры конструктора

vector vec (100);

int top;
public:
Stack();
void Push(T item);
T Pop();
};

Шаблон класса стека

T, int Size>
void Stack ::Push(T item)
{
if(top >= Size)
{
assert(false);
}

data [top++] = item;
}

template
T Stack::Pop()
{
if(top <= 0)
{
assert(false);
}

return data[--top];
}

i++)
std::cout << st.Pop() << " ";
.....

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

vector();
};


template <>
class vector //шаблон для типа int
{
int* values;

public:
vector();
};

<>
int Fact<0>()
{
return 1;
}

int main()
{
int f = Fact <5>();

return 0;
}

Шаблон рекурсивного вычисления факториала

COMPILE_ASSERT(cond) COMPILE_ASSERT_STRUCT();



void main()
{
const int x = 1;

COMPILE_ASSERT(x > 0);
}