Листинг 19.6. Специальные реализации шаблона

1: #include < iostream.h>

2:

3: const int DefaultSize = 3;

4:

5: // Обычный класс, из объектов которого создается массив

6: class Animal

7: {

8: public:

9: // конструкторы

10: Animal(int);

11: Animal();

12: ~Animal();

13:

14: // методы доступа

15: int GetWeight() const { return itsWeight; }

16: void SetWeight(int theWeight) { itsWeight = theWeight; }

17:

18: // дружественные операторы

19: friend ostream& operator< < (ostream&, const Animal&);

20:

21: private:

22: int itsWeight;

23: };

24:

25: // оператор вывода обьектов типа Animal

26: ostream& operator< <

27: (ostream& theStream, const Animal& theAnimal)

28: {

29: theStream < < theAnimal.GetWeight();

30: return theStream;

31: }

32:

33: Animal:: Animal(int weight):

34: itsWeight(weight)

35: {

36: cout < < " animal(int) ";

37: }

38:

39: Animal:: Animal():

40: itsWeight(0)

41: {

42: cout < < " animal() ";

43: }

44:

45: Animal:: ~Animal()

46: {

47: cout < < " Destroyed an animal...";

48: }

49:

50: template < class T> // обьявляем шаблон и параметр

51: class Array // параметризованный класс

52: {

53: public:

54: Array(int itsSize = DefaultSize);

55: Array(const Array & rhs);

56: ~Array() { delete [] pType; }

57:

58: // операторы

59: Array& operator=(const Array&);

60: T& operator[](int offSet) { return pType[offSet]; }

61: const T& operator[](int offSet) const

62: { return pType[offSet]; }

62:

63: // методы доступа

64: int GetSize() const { return itsSize; }

65:

66: // функция-друг

67: friend ostream& operator< < (ostream&, const Array< T> &);

68:

69: private:

70: T *pType;

71: int itsSize;

72: };

73:

74: template < class T>

75: Array< T>:: Array(int size = DefaultSize):

76: itsSize(size)

77: {

78: pType = new T[size];

79: for (int i = 0; i< size; i++)

80: pType[i] = (T)0;

81: }

82:

83: template < class T>

84: Array< T> & Array< T>:: operator=(const Array & rhs)

85: {

86: if (this == & rhs)

87: return *this;

88: delete [] pType;

89: itsSize = rhs.GetSize();

90: pType = new T[itsSize];

91: for (int i = 0; i< itsSize; i++)

92: pType[i] = rhs[i];

93: return *this;

94: }

95: template < class T>

96: Array< T>:: Array(const Array & rhs)

97: {

98: itsSize = rhs.GetSize();

99: pType = new T[itsSize];

100: for (int i = 0; i< itsSize; i++)

101: pType[i] = rhs[i];

102: }

103:

104:

105: template < olass T>

106: ostream& operator< < (ostream& output, const Array< T> & theArray)

107: {

108: for (int i = 0; i< theArray.GetSize(); i++)

109; output < < " [" < < i < < " ] " < < theArray[i] < < endl;

110: return output;

111: }

112:

113:

114: Array< Animal>:: Array(int AnimalArraySize):

115: itsSize(AnimalArraySize)

116: {

117: pType = new Animal[AnimalArraySize];

118: }

119:

120:

121: void IntFillFunction(Array< int> & theArray);

122: void AnimalFillFunction(Array< Animal> & theArray);

123:

124: int main()

125: {

126: Array< int> intArray;

127: Array< Animal> animalArray;

128: IntFillFunction(intArray);

129: AnimalFillFunction(animalArray);

130: cout < < " intArray...\n" < < intArray;

131: cout < < " \nanimaiArray...\n" < < animalArray < < endl;

132: return 0;

133: }

134:

135: void IntFillFunction(Array< int> & theArray)

136: {

137: bool Stop = false;

138: int offset, value;

139: while (! Stop)

140: {

141: cout < < " Enter an offset (0-9) and a value, ";

142: cout < < " (-1 to stop): ";

143: cin > > offset > > value;

144: if (offset < 0)

145: break;

146: if (offset > 9)

147: {

148: cout < < " ***Please use values between 0 and 9.***\n";

149: continue;

150: }

151: theArray[offset] = value;

152: }

153: }

154:

155:

156: void AnimalFillFunction(Array< Animal> & theArr,

157: {

158: Animal * pAnimal;

159: for (int i = 0; i< theArray.GetSize(); i++)

160: {

161: pAnimal = new Animal(i*10);

162: theArray[i] = *pAnimal;

163: delete pAnimal;

164: }

165: }

Примечание: Для облегчения анализа в приведенные ниже результаты работы программы добавлены номера строк, но в действительности они не выводятся.

Результат:

1: animal() animal() animal() Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 0 0

2: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 1 1

3: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 2 2

4: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 3 3

5: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): -1 -1

6: animal(int) Destroyed an animal...animal(int) Destroyed an animal...animal(int) Destroyed an animal...initArray...

7: [0] 0

8: [1] 1

9: [2] 2

10:

11: animal array

12: [0] 0

13: [1] 10

14: [2] 20

15:

16: Destroyed an animal...Destroyed an animal...Destroyed an animal

17: < < < Second run > > >

18: animal(int) Destroyed an animal..

19: animal(int) Destroyed an animal..

20: animal(int) Destroyed an animal..

21: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 0 0

22: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 1 1

23: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 2 2

24: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 3 3

25: animal(int)

26: Destroyed an animal...

27: animal(int)

28: Destroyed an animal...

29: animal(int)

30: Destroyed an animal...

31: initArray...

32: [0] 0

33: [1] 1

34: [2] 2

35:

36: animal array

37: [0] 0

38: [1] 10

39: [2] 20

40:

41: Destroyed an animal...

42: Destroyed an animal...

43: Destroyed an animal...

Анализ: В листинге 19.6 оба класса воспроизведены во всей своей полноте, чтобы лучше наблюдать за созданием и удалением временных объектов Animal. Для упрощения результатов работы значение DefaultSize было уменьшено до 3.

Все конструкторы и деструкторы класса Animal (строки 33—48) выводят на экран сообщения, сигнализирующие об их вызове.

В строках 74-81 объявляется конструктор класса Array. В строках 114-118 показан специализированный конструктор Array для массива объектов типа Animal. Обратите внимание, что в этом специализированном конструкторе не делается никаких явных присвоений и исходные значения для каждого объекта Animal устанавливаются стандартным конструктором.

При первом выполнении этой программы на экран выводится ряд сообщений. В строке 1 результатов выполнения программы зафиксированы сообщения трех стандартных конструкторов, вызванных при создании массива. Затем пользователь вводит четыре числа, которые помещаются в массив целых чисел.

После этого управление передается функции AnimalFillFunction(). Здесь в области динамического обмена создается временный объект Animal (строка 161), а его значение используется для модификации объекта Animal в массиве (строка 162). В следующей же строке (с номером 163) временный объект Animal удаляется. Этот процесс повторяется для каждого члена массива и отражен в строке 6 результатов выполнения программы.

В конце программы созданные массивы удаляются, а при вызове их деструкторов также удаляются и все их объекты. Процесс удаления отражен в строке 16 результатов выполнения программы.

При следующем выполнении программы (результаты показаны в строках 18-43) были закомментированы несколько строк программного кода (со 114 по 118), содержащие специализированный конструктор класса Array. В результате при выполнении программы для создания массива объектов Animal вызывается конструктор шаблона, показанныйвстроках74-81.

Это приводит к созданию временных объектов Animal для каждого члена массива (строки программы 79 и 80), что отражается в строках 18-20 результатов выполнения программы.

Во всех остальных аспектах, результаты выполнения двух вариантов программы, как и следовало ожидать, идентичны.