8435

Параметризовані класи (шаблони)

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Параметризовані класи (шаблони). Мета работи Ознайомитись з принципами створення шаблонів. Теми для попереднього вивчення Введення у класи Структура класу и функції. Варіанти індивідуальних завдань...

Украинкский

2013-02-11

69.5 KB

5 чел.

Параметризовані класи (шаблони)

1. Мета работи

Ознайомитись з принципами створення шаблонів.

2. Теми для попереднього вивчення

  •  Введення у класи
  •  Структура класу и функції

3. Варіанти індивідуальних завдань

 1      

 2      

 3      

 4      

 5      

 6      

 7      

 8      

 9      

10      

11      

12      

13      

14      

15      

16      

17      

18      

19      

20      

21      

22      

23      

24      

    

4. Завдання до виконання

Згідно з номером варіанта спроектувати шаблон для класу, згідно зі своїм варіантом, та продемонструвати роботу з ними.  

5. Теоретичні відомості

Шаблони. Шаблон (template) — це механізм параметризації визначення класу чи функції довільним типом. Шаблони дозволяють застосовувати простий спосіб введення різного роду загальних концепцій та методів їх спільного використання. Результуючий код за ефективністю не поступається написаному вручну спеціалізованому коду. Клас, що утворюється із шаблону класу у разі конкретного задання значення параметра, є цілком нормальним класом, тому шаблон класу називають генератором типів. Такий процес генерації оголошення класу чи функції за шаблоном та аргументом шаблону називають інстанціюванням. Якщо має місце генерація різних версій шаблону для різних значень параметра, то кожну з цих версій називають спеціалізацією.

Стандартна бібліотека С++ містить класи-контейнери, реалізовані у формі шаблонів. Ось деякі з них:

vector                одновимірний масив елементів

list                     двозв’язний список елементів

deque                  черга елементів з двома кінцями

stack                  стек елементів

map                       асоціативний масив елементів

set                       множина елементів

 

Шаблон може мати кілька параметрів, які можуть бути: класами, стандартними типами, шаблонами; аргумент шаблону може бути константним виразом, адресою об’єкта чи функції; не може бути рядковим літералом. Допускаються значення аргументів шаблонів за замовчуванням, синтаксис та правила використання аналогічні з аргументами функцій за замовчуванням. Одна спеціалізація вважається більш спеціалізованою за іншу, якщо список аргументів першої спеціалізації відповідає другій, а не навпаки. Генеруючи типи, перевагу віддають більш спеціалізованим версіям:

template<class T> class Vector                  // шаблон

{

T* v;

int size;

public:

 Vector();

Vector(int);

//...

};

Наведемо приклад створення об’єкта параметризованого класу:

int main()

{ //...

Vector<int> vi;    //інстанціювання

Vector<char*> vpc;

Vector<double> vd;

//...

}

template<class T T default_value=0> class Vector<T*>

{ /*…*/};

//часткова спеціалізація Vector для значень параметра, поданих у вигляді T*

Vector<int**> vppi; // тут T - int*

template<> class Vector<void*>{/*…*/};

//повна спеціалізація без указання  параметра шаблону

Vector<void*> vpv;

Іноді параметр шаблону функції може бути виведений з типів її аргументів під час виклику, тому його не потрібно вказувати під час інстанціювання:

template<class T> void sort(Vector<T>& v) {/*…*/} //шаблон функції

sort(vi); //vi типу Vector<int>, не потрібно писати sort<int>

Шаблони функцій можна перевантажувати звичайними методами. Розв’язуючи відповідності, перевагу віддають більш спеціалізованим шаблонам:

template<class T> T sqrt(T);

template<class T> complex<T> sqrt(complex<T>);

double sqrt(double);

void f(complex<double> z)

{

 sqrt(2);          //sqrt<int>(int)

 sqrt(2.0);     //sqrt(double)

 sqrt(z);         //sqrt<double>(complex<double>)

}

Шаблони можна ефективно використовувати для успадкування. Методику абстракції за допомогою шаблонів називають параметричним поліморфізмом або поліморфізмом часу компіляції на відміну від поліморфізму часу виконання, що забезпечується віртуальними функціями.

Можна створювати шаблони класів, що походять як від класу, що не є шаблоном, так і від шаблону класу. Класи чи шаблони класів можуть мати члени-шаблони. Члени-шаблони не можуть бути віртуальними.

.

Варіанти індивідуальних завдань

Варіант №1

Динамічний одновимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук елемента масиву;

очищення масиву.

Варіант №2

Динамічний одновимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

інформація про максимальний та поточний розміри масиву;

пошук максимального та мінімального елемента масиву;

Варіант №3

Динамічний двовимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, копіювання, з різною кількістю параметрів.

Деструктор.

Функції (дві-три на вибір):

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук елемента масиву;

очищення масиву.

Варіант №4

Динамічний двовимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, копіювання, з різною кількістю параметрів.

Деструктор.

Функції (дві-три на вибір):

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

інформація про максимальний та поточний розміри масиву;

пошук максимального та мінімального елемента масиву;

Варіант №5

Черга елементів

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

інформація про максимальну та поточну кількість елементів.

Варіант №6

Динамічний список

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента;

знищення заданої кількості або всіх елементів.

Варіант №7

Динамічний список

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

вставлення елемента з голови (хвоста) у заданому місці;

виведення списку на екран;

пошук елемента списку;

очищення списку;

Варіант №8

Динамічний список

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення елемента з голови (хвоста) із заданого місця;

інформація про кількість елементів списку;

очищення списку;

одержання наступного (попереднього) елемента.

Варіант №9

Динамічний список

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

вставлення елемента з голови (хвоста) у заданому місці;

виведення списку на екран;

пошук елемента списку;

одержання голови (хвоста) списку;

Варіант №10

Множина

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

додавання елемента до множини;

виведення всіх елементів множини на екран;

перевірка входження елемента до множини;

очищення множини;

Вариант №11

Множина

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

додавання елемента до множини;

видалення елемента із множини;

перевірка входження елемента до множини;

очищення множини;

Вариант №12

Множина

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення елемента із множини;

виведення всіх елементів множини на екран;

очищення множини;

перебирання всіх елементів множини.

Вариант №13

Черга елементів

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

запис / одержання елемента;

знищення заданої кількості або всіх елементів.

Вариант №14

Стек елементів

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

запис / одержання елемента;

Вариант №15

Стек елементів

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

інформація про максимальну та поточну кількість елементів.

Вариант №16

Динамічний одновимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук максимального та мінімального елемента масиву;

Вариант №17

Динамічний двовимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук максимального та мінімального елемента масиву;

Вариант №18

Динамічний список

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента;

знищення заданої кількості або всіх елементів.

Вариант №19

Динамічний список

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

вставлення елемента з голови (хвоста) у заданому місці;

виведення списку на екран;

пошук елемента списку;

очищення списку;

Вариант №20

Динамічний двовимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук елемента масиву;

очищення масиву.

Вариант №21

Динамічний одновимірний масив

Конструктори: за замовчуванням, копіювання, з різною кількістю параметрів.

Деструктор.

Функції (дві-три на вибір):

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук елемента масиву;

очищення масиву.

Вариант №22

Стек елементів

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

запис / одержання елемента;

знищення заданої кількості або всіх елементів.

Вариант №23

Множина

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення елемента із множини;

виведення всіх елементів множини на екран;

очищення множини;

перебирання всіх елементів множини

Вариант №24

Множина

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

додавання елемента до множини;

видалення елемента із множини;

перевірка входження елемента до множини;

очищення множини;


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59820. Казковий вернісаж 66 KB
  Мета: - підвищувати мотивацію учнів молодшої та середньої школи до вивчення іноземної мови; - розвивати навички діалогічного та монологічного мовлення серед учнів середньої школи; - сприяти розвитку міжкультурної компетенції;...
59822. Альтернативний токарний верстат з механічним приводом 1.18 MB
  Серед архівних документів що якось інформують нас про створення токарного верстата є такі з яких видно що майстри древнього Єгипту ще 1500 років до нашої ери застосували цей спосіб для різання й обточування циліндричних форм різної конфігурації.
59823. Прийшли щедрувати до вашої хат 55 KB
  Зайнялася ясна зірка ясна зірка зпід вечірка. Добрий вечір господарю у вашій оселі Прийміть наші побажання на свята веселі. Щоби в свят вечір скрізь лунали колядки давні голосні І в щедрий вечір засівали зерном світлиці нам усім.
59824. Зветься веселково – Україною наша рідна батьківська земля 50 KB
  Учениця: Дорогі гості щиро вітаємо вас у нашій світлиці. Учениця: Батьки вчили дітей цінувати кожну крихту хліба і завжди пам’ятати що хліб це життя. Учениця: У нашому музеї зібрані предмети народного побуту що були незамінні в господарстві.
59825. Веселый урок здоровья 51.5 KB
  Входит Доктор Учитель: Да это же доктор Умывальников Доктор: Добрый врач бывалый врач Чуть услышит детский плач В ранний час и в полночь Поспешит на помощь. Я Добрый Доктор Умывальников. Выбегают Лентяи Доктор: Нет это не они.
59826. А вже весна воскресла. Сценарій Свято Великодня для середньої та старшої групи 36.5 KB
  Діти середньої групи співають пісню Люба веснонька весна збірник Весняне намисто Вед.: Коли Великдень ми стрічаєм Діти: Цвітуть садицвітуть поля Вед.: Коли Великдень ми стрічаєм Діти: Весною дихає земля Вед. Дітиразом Бог із нами Радість з нами Хай будуть вічно на землі...
59827. Виховний захід. Мелодії весни 43.5 KB
  Ведучий – Чи не правда, чудова пора року весна. Все прокидається, народжується, радіє. Природа ніби зачаровує нас своєю красою. Квітковий розмай, зелень трав, чарівність звуків!!!
59828. ПРАЗДНИК ВЕСНЫ 54.5 KB
  А превращу-ка я вас в цветы. Весна-Красна А я тебе на подмогу цветы привел. Что-то подозрительные цветы на этой поляне. Вижу вы настоящие цветы.