Spécialisation partielle des modèles de classe (C++)
Les modèles de classe peuvent être partiellement spécialisés et la classe obtenue est toujours un modèle. La spécialisation partielle permet de personnaliser partiellement le code du modèle pour des types spécifiques dans des situations telles que les suivantes :
Un modèle comporte plusieurs types et seuls certains d'entre eux doivent être spécialisés. Le résultat est un modèle paramétrable sur les types restants.
Un modèle comporte un seul type, mais une spécialisation est nécessaire pour les types pointeur, référence, pointeur vers un membre ou pointeur fonction. La spécialisation proprement dite est toujours un modèle sur le type désigné ou référencé.
Exemple
// partial_specialization_of_class_templates.cpp
template <class T> struct PTS {
enum {
IsPointer = 0,
IsPointerToDataMember = 0
};
};
template <class T> struct PTS<T*> {
enum {
IsPointer = 1,
IsPointerToDataMember = 0
};
};
template <class T, class U> struct PTS<T U::*> {
enum {
IsPointer = 0,
IsPointerToDataMember = 1
};
};
struct S{};
extern "C" int printf_s(const char*,...);
int main() {
S s, *pS;
int S::*ptm;
printf_s("PTS<S>::IsPointer == %d PTS<S>::IsPointerToDataMember == %d\n",
PTS<S>::IsPointer, PTS<S>:: IsPointerToDataMember);
printf_s("PTS<S*>::IsPointer == %d PTS<S*>::IsPointerToDataMember ==%d\n"
, PTS<S*>::IsPointer, PTS<S*>:: IsPointerToDataMember);
printf_s("PTS<int S::*>::IsPointer == %d PTS"
"<int S::*>::IsPointerToDataMember == %d\n",
PTS<int S::*>::IsPointer, PTS<int S::*>::
IsPointerToDataMember);
}
Si vous avez une classe de collection de modèles qui accepte tout type T, vous pouvez créer une spécialisation partielle qui accepte tout type pointeur T*. Le code suivant illustre un modèle de classe de collection Bag et une spécialisation partielle pour les types pointeur dans laquelle la collection déréférence les types pointeur avant de les copier dans le tableau. La collection stocke ensuite les valeurs cibles des pointeurs. Avec le modèle d'origine, seuls les pointeurs proprement dits auraient été stockés dans la collection, laissant les données vulnérables à la suppression ou à la modification. Dans cette version de pointeur spéciale de la collection, du code vérifiant l'existence d'un pointeur null dans la méthode add est ajouté.
// partial_specialization_of_class_templates2.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
using namespace std;
// Original template collection class.
template <class T> class Bag {
T* elem;
int size;
int max_size;
public:
Bag() : elem(0), size(0), max_size(1) {}
void add(T t) {
T* tmp;
if (size + 1 >= max_size) {
max_size *= 2;
tmp = new T [max_size];
for (int i = 0; i < size; i++)
tmp[i] = elem[i];
tmp[size++] = t;
delete[] elem;
elem = tmp;
}
else
elem[size++] = t;
}
void print() {
for (int i = 0; i < size; i++)
cout << elem[i] << " ";
cout << endl;
}
};
// Template partial specialization for pointer types.
// The collection has been modified to check for NULL
// and store types pointed to.
template <class T> class Bag<T*> {
T* elem;
int size;
int max_size;
public:
Bag() : elem(0), size(0), max_size(1) {}
void add(T* t) {
T* tmp;
if (t == NULL) { // Check for NULL
cout << "Null pointer!" << endl;
return;
}
if (size + 1 >= max_size) {
max_size *= 2;
tmp = new T [max_size];
for (int i = 0; i < size; i++)
tmp[i] = elem[i];
tmp[size++] = *t; // Dereference
delete[] elem;
elem = tmp;
}
else
elem[size++] = *t; // Dereference
}
void print() {
for (int i = 0; i < size; i++)
cout << elem[i] << " ";
cout << endl;
}
};
int main() {
Bag<int> xi;
Bag<char> xc;
Bag<int*> xp; // Uses partial specialization for pointer types.
xi.add(10);
xi.add(9);
xi.add(8);
xi.print();
xc.add('a');
xc.add('b');
xc.add('c');
xc.print();
int i = 3, j = 87, *p = new int[2];
*p = 8;
*(p + 1) = 100;
xp.add(&i);
xp.add(&j);
xp.add(p);
xp.add(p + 1);
p = NULL;
xp.add(p);
xp.print();
}
L'exemple suivant définit une classe de modèle qui accepte des paires de deux types quelconques, puis définit une spécialisation partielle de cette classe de modèle spécialisée afin que l'un des types soit int. La spécialisation définit une méthode de tri supplémentaire qui implémente un tri par propagation simple sur l'entier.
// partial_specialization_of_class_templates3.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
using namespace std;
template <class Key, class Value> class Dictionary {
Key* keys;
Value* values;
int size;
int max_size;
public:
Dictionary(int initial_size) : size(0) {
max_size = 1;
while (initial_size >= max_size)
max_size *= 2;
keys = new Key[max_size];
values = new Value[max_size];
}
void add(Key key, Value value) {
Key* tmpKey;
Value* tmpVal;
if (size + 1 >= max_size) {
max_size *= 2;
tmpKey = new Key [max_size];
tmpVal = new Value [max_size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
tmpKey[i] = keys[i];
tmpVal[i] = values[i];
}
tmpKey[size] = key;
tmpVal[size] = value;
delete[] keys;
delete[] values;
keys = tmpKey;
values = tmpVal;
}
else {
keys[size] = key;
values[size] = value;
}
size++;
}
void print() {
for (int i = 0; i < size; i++)
cout << "{" << keys[i] << ", " << values[i] << "}" << endl;
}
};
// Template partial specialization: Key is specified to be int.
template <class Value> class Dictionary<int, Value> {
int* keys;
Value* values;
int size;
int max_size;
public:
Dictionary(int initial_size) : size(0) {
max_size = 1;
while (initial_size >= max_size)
max_size *= 2;
keys = new int[max_size];
values = new Value[max_size];
}
void add(int key, Value value) {
int* tmpKey;
Value* tmpVal;
if (size + 1 >= max_size) {
max_size *= 2;
tmpKey = new int [max_size];
tmpVal = new Value [max_size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
tmpKey[i] = keys[i];
tmpVal[i] = values[i];
}
tmpKey[size] = key;
tmpVal[size] = value;
delete[] keys;
delete[] values;
keys = tmpKey;
values = tmpVal;
}
else {
keys[size] = key;
values[size] = value;
}
size++;
}
void sort() {
// Sort method is defined.
int smallest = 0;
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
for (int j = i; j < size; j++) {
if (keys[j] < keys[smallest])
smallest = j;
}
swap(keys[i], keys[smallest]);
swap(values[i], values[smallest]);
}
}
void print() {
for (int i = 0; i < size; i++)
cout << "{" << keys[i] << ", " << values[i] << "}" << endl;
}
};
int main() {
Dictionary<char*, char*>* dict = new Dictionary<char*, char*>(10);
dict->print();
dict->add("apple", "fruit");
dict->add("banana", "fruit");
dict->add("dog", "animal");
dict->print();
Dictionary<int, char*>* dict_specialized = new Dictionary<int, char*>(10);
dict_specialized->print();
dict_specialized->add(100, "apple");
dict_specialized->add(101, "banana");
dict_specialized->add(103, "dog");
dict_specialized->add(89, "cat");
dict_specialized->print();
dict_specialized->sort();
cout << endl << "Sorted list:" << endl;
dict_specialized->print();
}