はじめまして
Qiitaというものがあるそうじゃないですか、
適当にやったことをまとめようと思いまして、
ところで
C++にはたくさんの型が存在します。
int float char std::string
などなど、自作の型も含めれば無数に存在します。
型というのは不自由なものでして、
型を決定してしまうことで、そのコード自体を不自由にしてしまう可能性があります。
例えばこんな関数
int Add(int a,int b){
return a+b;
}
Add関数は見ての通りint型のみを受け取り、int型を返す関数になります。
もちろん引数にfloatなどの浮動小数点型を与えた場合はintにキャストされて小数点以下は切り捨てられるってわけですね。
まあ、C++のオーバーロードを使えば同名で多重定義することも可能です
int Add(int a,int b){
return a+b;
}
float Add(float a,float b){
return a+b;
}
これによって、intとfloat限定でadd関数が使用可能になります。
先に上げたように、型は無数に存在するので
Add関数も無数に書かなければいけません。
ついでにいうと、このままではライブラリの開発者はユーザーがどんな型を使うのか予知する必要があります。
関数テンプレート
プログラマは全員が予言者では無いので、
あらゆる型に対して適応できる万能のコードで書く必要があります
template<typename T>
T Add(T a,T b){
return a+b;
}
とまあこんな感じで
template<class T>と記述することでTを任意の型として関数内で使用できます。
template<typename T,typename U>
T Add(T a,U b){
return a+b;
}
二個以上の引数を取ることもできます。
この場合T=UでもT≠Uであってもこの関数が使用できます。
また、この関数の場合+演算子を使用できない型はコンパイル時にエラーが吐き出されます。
テンプレートの特殊化
ある日僕は言われました
「俺はfloatが嫌いだ！そのAdd関数、floatの時だけ減算の処理をしてくれ！」
おまかせください。テンプレートには特定の型だけ違う処理をするテンプレートの特殊化の機能があります。
template <typename T>
T add(T a,T b){
return a + b;
}
template <>
float add(float a,float b){
return a - b;
}
こんな感じでfloatだけ別の処理にすることもできます。
関数クラスメンバエイリアステンプレート
テンプレートには実は何種類かあります
- 関数テンプレート
- クラステンプレート
- メンバテンプレート
- エイリアステンプレート
関数テンプレート
さっきのAdd関数とか
template <typename T>
T add(T a,T b){
return a + b;
}
割と使う
クラステンプレート
クラスと共に暮らす
template <typename T>
class myclass{
public:
T value;
};
宣言の仕方はmyclass<int>のように宣言し、
テンプレート引数に指定した型を持つようになる。
メンバテンプレート
正直、関数テンプレートとほとんど同じ
class myclass2{
public:
int nanika;
public:
template<typename T>
T Function(T a,T b);
};
メンバ関数にも関数テンプレートは使用できる。それだけ
エイリアステンプレート
C++11からtypedefをusingで記述できるようになった
typedef TypographicError typo;
using typo = TypographicError;
これら２つは同様の意味を持つ。
そしてusingを使ったエイリアスにはテンプレートを使用できる
template<typename T,typename U>
T Add2(T a,U b);
template <typename T>
using Add1 = Add2<T,T>;
このように、型のエイリアスの作成、テンプレート引数の再編成などが行える。
でもC++11から
まとめ
テンプレートを用いることで汎用的なプログラムコードを作成できる。
ここまで読んでくれた人はきっと既にテンプレートなしでは生きられない体になっているだろう。
テンプレートマスターになって再利用しやすいコードを書こう！
まあ、テンプレートの真の力はこんなものでは無いんだけどね。
それは又の機会に…