Zaawansowane techniki programowania - 03. Szablony, Studia podyplomowe - mechatronika i coś tam jeszcze, ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Wersja 2013-04
Wersja 2013-04
Zaawansowane techniki
programowania
Szablony
Człowiek- najlepsza inwestycja
 Zaawansowane techniki programowania
Szablony

Funkcje uogólnione
•
Często spotyka się funkcje (algorytmy), które można zastosować do
szerokiej klasy typów i struktur danych. Typowym przykładem jest
funkcja obliczająca maksimum dwu wartości:
int max(int a, int b) {return (a>b)?a:b;};
double max(double a,double b) {return (a>b)?a:b;};
string max(string a,string b) {return (a>b)?a:b;};
skorzystaliśmy tu z dostępnej w C++ możliwości przeładowywania funkcji
int max(int a, int b) {return (a>b)?a:b;};
double max(double a,double b) {return (a>b)?a:b;};
string max(string a,string b) {return (a>b)?a:b;};
skorzystaliśmy tu z dostępnej w C++ możliwości przeładowywania funkcji
main() {
cout<< max(7,5)<<end;
cout<< max(3.1415,2.71)<<endl;
cout<< max("Ania","Basia")<<endl;
}
main() {
cout<< max(7,5)<<end;
cout<< max(3.1415,2.71)<<endl;
cout<< max("Ania","Basia")<<endl;
}
 Zaawansowane techniki programowania
Funkcje uogólnione

Makra i void
▫
W C++ mamy mechanizm nadpisywania nazw funkcji – jak
widać działający. Ale ile trzeba się napisać ...
▫
Jeszcze w C był wykorzystywany mechanizm makrodefinicji:
•
#define max(a,b) ( (a>b)?a:b) )
•
Podstawowa wada – brak możliwości debugowania takiego kodu i
trudności z jego prawidłowym tworzeniem
▫
Inne rozwiązanie (też z C) - używanie wskaźników typów
ogólnych, takich jak void *,
•
Przykład - qsort ze standardowej biblioteki C:
void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
int(*compar)(const void *, const void *));
void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
int(*compar)(const void *, const void *));
•
Ciągle nie jest to rozwiązanie wystarczająco elastyczne i
bezpieczne, choć kiedyś było często wykorzystywane.
 Zaawansowane techniki programowania
Funkcje uogólnione

Dziedziczenie
▫
Można się również pokusić o próbę rozwiązania tego problemu
za pomocą mechanizmów programowania obiektowego.
•
W sumie jest to bardziej wyrafinowana odmiana rzutowania na void *.
•
Polega na zdefiniowaniu ogólnego typu dla obiektów, które mogą być
porównywane, kopiowane, itp...:
class GreaterThanComparable {
public:
virtual bool operator>(const GreaterThanComparable &) const = 0;
};
class GreaterThanComparable {
public:
virtual bool operator>(const GreaterThanComparable &) const = 0;
};
const GreaterThanComparable & max(const GreaterThanComparable &a, const GreaterThanComparable &b) {
return (a>b)? a:b;
}
const GreaterThanComparable & max(const GreaterThanComparable &a, const GreaterThanComparable &b) {
return (a>b)? a:b;
}
class Int:public GreaterThanComparable {
int val;
public: Int(int i = 0):val(i) {};
operator int() {return val;};
virtual bool operator>(const GreaterThanComparable &b) const {
return val > static_cast<const Int&>(b).val;
}
};
class Int:public GreaterThanComparable {
int val;
public: Int(int i = 0):val(i) {};
operator int() {return val;};
virtual bool operator>(const GreaterThanComparable &b) const {
return val > static_cast<const Int&>(b).val;
}
};
main() {
Int a(1),b(2),c;
c = (const Int &)::max(a,b);
cout<<(int)c<<endl;
}
main() {
Int a(1),b(2),c;
c = (const Int &)::max(a,b);
cout<<(int)c<<endl;
}
 Zaawansowane techniki programowania
Funkcje uogólnione

Dziedziczenie

to podejście wymaga sporego nakładu pracy, a więc jest
wysoce niepraktyczne. Ogólnie rzecz biorąc ma ono
następujące wady:
▫
Wymaga dziedziczenia z abstrakcyjnej klasy bazowej
GreaterThanComparable - może być zastosowane tylko do
typów zdefiniowanych przez nas. Inne typy, w tym typy
wbudowane, wymagają kopertowania w klasie opakowującej,
takiej jak klasa Int w powyższym przykładzie.
▫
Ponieważ potrzebujemy polimorfizmu, funkcja operator>()
musi być funkcją wirtualną, a więc musi być funkcją składową
klasy i nie może być typu inline. W przypadku tak prostych
funkcji niemożność rozwinięcia ich w miejscu wywołania może
prowadzić do dużych narzutów w czasie wykonania.
▫
Funkcja max zwraca zawsze referencje do
GreaterThanComparable, więc konieczne jest rzutowanie na
typ wynikowy (tu Int).
  [ Pobierz całość w formacie PDF ]