テンプレート概要 - かせいさんとこ

c++でテンプレートを使ったので、簡単な概要を。

テンプレートって何？

関数やクラスで型を任意のまま実装可能。
そして、実際に関数を利用するときや、クラスを宣言する時に型を指定。
コンパイラは、指定部分を見つけると、型に対応したコードを自動生成。

そんな仕組み。

利点は？

柔軟なコーディング
型が任意のまま実装できる。

コーディング量の低下
型が違うだけで殆ど同じ実装をまとめるられる。

性能の向上
コードでベタベタに書けば処理速度が向上するが、それがあまりにも手間な箇所などでコードを自動生成できる。
メタプログラミングが可能。

欠点は？

コンパイル時間増加
コンパイラでコードを生成する為。

コードの複雑化
メタプログラミングのトレードオフ。
可読性が低下する。

CPPに実装できない
VC++のコンパイラの仕様。すべてヘッダに実装する。CPPに実装する方法もあるが、柔軟性とトレードオフ。

具体的な実装は？

#include <iostream>

// テンプレート関数。
// <typename T>でTは任意の型と宣言。
template <typename T>
println(T t)
{
	std::cout << t << std::endl
}

void main()
{
	// ここで、型を指定され、テンプレート関数が実体化。
	println<char*>("test");	
	println<int>(1);
}

上記の場合、テンプレート関数printlnは、

	println<char*>("test");

では、パラメータに char* が指定されているため、引数が char*型の関数が生成される。

	println<int>(1);

では、パラメータに int が指定されているため、数が int型の関数が生成される。
パラメータは、戻り値、変数宣言にも利用可能。

例

template <typename T>
// 戻り値と変数宣言にテンプレートを使用
T test(T t)
{
	T t2;
	return t+t2;
}

テンプレートクラス

テンプレートの宣言時にtypenameでなく、classを指定すれば、クラスのテンプレートが生成できる。

例えば、こんな感じ。

#include <iostream>

// テンプレートを使用したクラス
template <class T>
class TemplateClass
{
	// コンストラクタ
	TemplateClass(T* t)
	{
		this->t = t;
	}

	int getValue()
	{
		t->getValue();
	}
};

// テンプレート実体化の際のステータスに使用
class TestClass
{
	int getValue()
	{
		return 100;
	}
};

void main()
{
	// テンプレート実体化
	TemplateClass<TestClass> t = new TemplateClass(new TestClass());
	// 100が出力される
	std::cout << t->getValue() << std::endl

}