Простой шаблон типа для глобальной функции
Начнем с простейшего шаблона для sort():
template<class T> void sort(Vector<T>&);
void f(Vector<int>& vi, Vector<String>& vc, Vector<int>& vi2, Vector<char*>& vs) { sort(vi); // sort(Vector<int>& v); sort(vc); // sort(Vector<String>& v); sort(vi2); // sort(Vector<int>& v); sort(vs); // sort(Vector<char*>& v); }
Какая именно функция sort() будет вызываться определяется фактическим параметром. Программист дает определение шаблона типа для функции, а задача системы программирования обеспечить создание правильных вариантов функции по шаблону и вызов соответствующего варианта. Например, простой шаблон с алгоритмом пузырьковой сортировки можно определить так:
template<class T> void sort(Vector<T>& v) /* Сортировка элементов в порядке возрастания Используется сортировка по методу пузырька */ { unsigned n = v.size();
for (int i=0; i<n-1; i++) for (int j=n-1; i<j; j--) if (v[j] < v[j-1]) { // меняем местами v[j] и v[j-1] T temp = v[j]; v[j] = v[j-1]; v[j-1] = temp; } }
Советуем сравнить это определение с функцией сортировки с тем же алгоритмом из §4.6.9. Существенное отличие этого варианта в том, что вся необходимая информация передается в единственном параметре v. Поскольку тип сортируемых элементов известен (из типа фактического параметра, можно непосредственно сравнивать элементы, а не передавать указатель на производящую сравнение функцию. Кроме того, нет нужды возиться с операцией sizeof. Такое решение кажется более красивым и к тому же оно более эффективно, чем обычное. Все же оно сталкивается с трудностью. Для некоторых типов операция < не определена, а для других, например char*, ее определение противоречит тому, что требуется в приведенном определении шаблонной функции. (Действительно, нам нужно сравнивать не указатели на строки, а сами строки). В первом случае попытка создать вариант sort() для таких типов закончится неудачей (на что и следует надеяться) , а во втором появиться функция, производящая неожиданный результат.
Чтобы правильно сортировать вектор из элементов char* мы можем просто задать самостоятельно подходящее определение функции sort(Vector<char*>&):
void sort(Vector<char*>& v) { unsigned n = v.size();
for (int i=0; i<n-1; i++) for ( int j=n-1; i<j; j--) if (strcmp(v[j],v[j-1])<0) { // меняем местами v[j] и v[j-1] char* temp = v[j]; v[j] = v[j-1]; v[j-1] = temp; } }
Поскольку для векторов из указателей на строки пользователь дал свое особое определение функции sort(), оно и будет использоваться, а создавать для нее определение по шаблону с параметром типа Vector<char*>& не нужно. Возможность дать для особо важных или "необычных" типов свое определение шаблонной функции дает ценное качество гибкости в программировании и может быть важным средством доведения программы до оптимальных характеристик.
