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Os modelos de classe podem ser parcialmente especializados, e a classe resultante ainda é um modelo. A especialização parcial permite que o código do modelo seja parcialmente personalizado para tipos específicos em situações, como:
Um modelo tem vários tipos e apenas alguns deles precisam ser especializados. O resultado é um modelo parametrizado nos tipos restantes.
Um modelo tem apenas um tipo, mas uma especialização é necessária para tipos de ponteiro, referência, ponteiro para membro ou ponteiro de função. A especialização em si ainda serve como um modelo do tipo apontado ou referenciado.
Exemplo: Especialização parcial de modelos de classe
// 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
Exemplo: especialização parcial para tipos de ponteiro
Se tiver uma classe de coleção de modelo que aceita qualquer tipo T, pode criar uma especialização parcial que aceite qualquer tipo de ponteiro T*. O código a seguir demonstra um modelo Bag de classe de coleção e uma especialização parcial para tipos de ponteiro nos quais a coleção desreferencia os tipos de ponteiro antes de copiá-los para a matriz. Em seguida, a coleção armazena os valores apontados. Com o modelo original, apenas os próprios ponteiros teriam sido armazenados na coleção, deixando os dados vulneráveis à exclusão ou modificação. Nesta versão especial de ponteiro da coleção, é adicionado o código para verificar se há um ponteiro nulo no método add.
// 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
Exemplo: Definir especialização parcial para que um tipo seja int
O exemplo a seguir define uma classe de modelo que usa pares de quaisquer dois tipos e, em seguida, define uma especialização parcial dessa classe de modelo especializada para que um dos tipos seja int. A especialização define um método de ordenação adicional que implementa uma ordenação de bolha simples baseada em valores inteiros.
// 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}