آموزش و تحلیل و بررسی قالب‌ها در ++c در برنامه سازی پیشرفته

[Borna66]

یکی از امکانات جالب و مفید زبان ++C قالب‌ها (Templates) هستند که انعطاف زیادی به کدنویسی می‌دهند.
فرض کنید در یک برنامه نیاز به تعویض مقادیر دو متغیر هست. یعنی مثلا می‌خواهیم مقادیر a و b را با هم عوض کنیم. اگر a و b از نوع صحیح باشند، تابع جابجایی می‌تواند به این صورت باشد:

void swap( int &a, int &b )

 {
   int temp;
   temp = a;
   a = b;
   b = temp;
 }

حال اگر بخواهیم مقادیر دو تا متغیر اعشاری را عوض کنیم، تابع فوق به کار نمی‌آید و باید تابع جدیدی بنویسیم. اما اگر از قالب استفاده کنیم، همه مشکلات حل می‌شوند.
به قطعه کد زیر توجه کنید:

template< class T >

 void swap( T &a, T &b )
 {

   T Temp;
   Temp = a;
   a = b;
   b = Temp;
 }

این کد روش استفاده از قالب را نشان می‌دهد. وقتی کامپایلر به این قطعه کد می‌رسد، متوجه می‌شود که یک تعریف کلی از یک تابع ارائه شده است. به جای T می‌توان در زمان فراخوانی تابع، هر نوع داده استاندارد، ساختمان یا کلاس استفاده کرد. به عنوان مثال:

int n = 5, m = 6;

 double x = 0.12, y = 125.6;
 char a = 'A', b = 'B';
 swap( n, m );
 swap( x, y );
 swap( a, b );
 cout << " n = " << n << ", m = " << m << endl;
 cout << " x = " << x << ", y = " << y << endl;
 cout << " a = " << a << ", b = " << b << endl;

خروجی:

n = 6, m = 5

 x = 125.6, y = 0.12
 a = B, b = A

به عبارت ساده‌تر، وقتی کامپایلر به کد

swap( n, m )

می‌رسد، متوجه می‌شود که باید T را int در نظر بگیرد و ...
همانطور که گفته شد، می‌توانید برای اشیاء کلاس‌ها و ساختمان‌ها هم از قالب استفاده کنید. اگر strval1 و strval2 دو متغیر از نوع ساختمان دلخواه باشند، عبارت

swap( strval1, strval2 )

کاملا درست بوده و باعث جابجایی متغیرهای متناظر ساختمان‌ها می‌شود.
قالب‌ها از تمامی امکانات ++C نظیر سربارگزاری، تعریف مجدد و پارامترهای پیش‌فرض پشتیبانی می‌کند. مهم‌تر از همه این که می‌توان از قالب‌ها برای تعریف کلاس‌ها استفاده کرد:

template< class T >

 class myclass
 {
   private:
     T a;
   public:
     myclass( T x )
     {
       set_a( x );
     }
     T get_a( )
     {
       return a;
     }
     void set_a( T x )
     {
       a = x;
     }
 };

با توجه به تعریف فوق، برای مشخص کردن اشیاء می‌توان نوشت:

myclass<int> n( 7 );

 myclass<float> d( 10.5 );

توجه داشته باشید که لازم نیست همه متغیرها از نوع کلی باشند. تابع زیر را در نظر بگیرید که یک آرایه و تعداد اعضای آن را دریافت کرده و این اعضا را چاپ می‌کند:

template< class T >

 void print( T *arr, int n )
 {
   int i;
   for ( i = 0 ; i < n ; i ++ )
   {
     cout << *( arr + i ) << endl;
   }
 }

در ضمن می‌توان به جای یک نوع کلی، از چند نوع استفاده کرد:

template< class type1, class type2, . . . , class typeN >