Русская Википедия:Частичная специализация шаблона
Частичная специализация шаблона — механизм языка программирования C++, предназначенный для специализации обобщённых шаблонных классов под конкретные задачи или под конкретное подмножество своих параметризованных типов данных[1]. По мнению американского учёного и создателя C++ Б. Страуструпа специализация шаблонов является эффективным средством предотвращения неконтролируемого разрастания объёмов кода при активном использовании инструментария классов-шаблонов даже при разработке программных проектов умеренного размера. Это связывают с тем, что она не позволяет генерировать избыточные реплики кода под каждый конкретный тип данных, заменяя их более обобщёнными фрагментами кода и вдобавок сокращая время компиляции и компоновки конечного продукта[2].
Явная полная специализация
В C++ явная специализация параметризованного типа данных (шаблона) осуществляется через создание дополнительного класса-шаблона в котором входные параметры первичного класса полностью или частично переопределяются конкретными типами данных[1][3].
Синтаксис такого переопределения выглядит следующим образом[4]:
template <список входных параметров класса-шаблона>
class|struct|union имя_класса <список аргументов класса-шаблона>
Например[1]:
// первичный класс
template <typename Window, typename Controller>
class Widget
{ /* ... реализация параметризованного класса Widget для любого вида окна Window и любого обработчика событий Controller */ };
// явная специализация первичного класса
template <>
class Widget <DialogWindow, DialogController>
{ /* ... реализация класса Widget под работу с диалоговым окном DialogWindow и обработчиком событий диалогового окна DialogController */ };
Отмечается, что определения типов данных, содержащиеся в первичном классе, никогда не используются для конкретизации членов его частичной специализации. Однако, кодовая имплементация специализированных версий первичного класса никак с ним не связана и может содержать в себе набор членов, которые не имеют ничего общего с членами первичного класса[4].
На этапе генерирования кода компилятор при поиске подходящего шаблона частично упорядочивает имеющиеся у него варианты специализации первичного класса и выбирает из них наиболее подходящий. Если таковой отсутствует, то компилятором генерируется сообщение об ошибке[4].
Частичная специализация
Частичная специализация шаблона класса определяется как некая конфигурация параметров первичного класса, которая служит аргументом специализированной реализации. Примером такой специализации может служить любой класс-контейнер, реализованный для хранения объектов-указателей[2][5]:
// первичный класс
template <typename T>
class Vector
{ /* ... реализация класса-контейнера для объектов типа T... */ };
// частичная специализация первичного класса для хранения указателей
template <typename T>
class Vector<T*>
{ /* ... реализация класса-контейнера для указателей на объекты типа T... */ };
В этом случае аргумент-параметр шаблона не является выражением, переданным шаблону в качестве аргумента, а выводится из конструкции аргумента на базе объявленного шаблона первичного класса[2].
Частичная специализация отдельных методов параметризованного класса-шаблона не допускается[1], помимо этого для частичной специализации не предусмотрено использование параметров по умолчанию[5].
Пример
Гибкое использование частичной специализации шаблонов позволяет эффективно выполнять некоторые нетривиальные типы вычислений. Например, достаточно несложная композиция классов может помочь с вычислением структуры (количества размерностей) многомерного массива с элементами заранее неизвестного типа[5]:
// первичный класс
template<class T>
struct RankOfArray
{ static const int value = 0; };
// рекуррентный частично специализированный класс
template<class T, int N>
struct RankOfArray < T[N] >
{ static const int value = 1+RankOfArray<T>::value; };
См. также
Примечания
Ссылки
- Частичная специализация шаблонов класса (C++)
- Template Specialization and Partial Template Specialization
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Шаблон:Книга
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Шаблон:Книга
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Шаблон:Книга
