Spesialisasi Templat (C++)

2023-10-12

Templat kelas dapat dikhususkan sebagian, dan kelas yang dihasilkan masih merupakan templat. Spesialisasi parsial memungkinkan kode templat untuk disesuaikan sebagian untuk jenis tertentu dalam situasi, seperti:

Templat memiliki beberapa jenis dan hanya beberapa dari mereka yang perlu dikhususkan. Hasilnya adalah templat yang diparameterkan pada jenis yang tersisa.
Templat hanya memiliki satu jenis, tetapi spesialisasi diperlukan untuk penunjuk, referensi, penunjuk ke anggota, atau jenis penunjuk fungsi. Spesialisasi itu sendiri masih merupakan templat pada jenis yang diacu atau direferensikan.

Contoh: Spesialisasi parsial templat kelas

// partial_specialization_of_class_templates.cpp
#include <stdio.h>

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{};

int main() {
   printf_s("PTS<S>::IsPointer == %d \nPTS<S>::IsPointerToDataMember == %d\n",
           PTS<S>::IsPointer, PTS<S>:: IsPointerToDataMember);
   printf_s("PTS<S*>::IsPointer == %d \nPTS<S*>::IsPointerToDataMember == %d\n"
           , PTS<S*>::IsPointer, PTS<S*>:: IsPointerToDataMember);
   printf_s("PTS<int S::*>::IsPointer == %d \nPTS"
           "<int S::*>::IsPointerToDataMember == %d\n",
           PTS<int S::*>::IsPointer, PTS<int S::*>::
           IsPointerToDataMember);
}

PTS<S>::IsPointer == 0 
PTS<S>::IsPointerToDataMember == 0
PTS<S*>::IsPointer == 1 
PTS<S*>::IsPointerToDataMember == 0
PTS<int S::*>::IsPointer == 0 
PTS<int S::*>::IsPointerToDataMember == 1

Contoh: Spesialisasi parsial untuk jenis penunjuk

Jika Anda memiliki kelas koleksi templat yang mengambil jenis Tapa pun, Anda dapat membuat spesialisasi parsial yang mengambil jenis T*penunjuk apa pun . Kode berikut menunjukkan templat Bag kelas koleksi dan spesialisasi parsial untuk jenis penunjuk di mana koleksi mendereferensikan jenis penunjuk sebelum menyalinnya ke array. Koleksi kemudian menyimpan nilai yang ditujukkan. Dengan templat asli, hanya pointer itu sendiri yang akan disimpan dalam koleksi, membuat data rentan terhadap penghapusan atau modifikasi. Dalam versi pointer khusus koleksi ini, kode untuk memeriksa penunjuk null dalam add metode ditambahkan.

// 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);
   delete[] p;
   p = NULL;
   xp.add(p);
   xp.print();
}

10 9 8
a b c
Null pointer!
3 87 8 100

Contoh: Tentukan spesialisasi parsial sehingga satu jenis adalah `int`

Contoh berikut mendefinisikan kelas templat yang mengambil pasangan dari dua jenis dan kemudian menentukan spesialisasi parsial dari kelas templat yang dikhususkan sehingga salah satu jenisnya adalah int. Spesialisasi mendefinisikan metode pengurutan tambahan yang mengimplementasikan pengurutan gelembung sederhana berdasarkan bilangan bulat.

// 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<const char*, const char*> dict(10);
   dict.print();
   dict.add("apple", "fruit");
   dict.add("banana", "fruit");
   dict.add("dog", "animal");
   dict.print();

   Dictionary<int, const char*> dict_specialized(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();
}

{apple, fruit}
{banana, fruit}
{dog, animal}
{100, apple}
{101, banana}
{103, dog}
{89, cat}

Sorted list:
{89, cat}
{100, apple}
{101, banana}
{103, dog}

Bagikan melalui

Spesialisasi Templat (C++)

Contoh: Spesialisasi parsial templat kelas

Contoh: Spesialisasi parsial untuk jenis penunjuk

Contoh: Tentukan spesialisasi parsial sehingga satu jenis adalah int

Saran dan Komentar

Sumber Daya Tambahan:

Contoh: Tentukan spesialisasi parsial sehingga satu jenis adalah `int`