Что такое шаблон класса в C ++? - Руководство по шаблону класса в C ++

• Что такое шаблон класса в C ++?

Что такое шаблон класса в C ++?

Шаблон класса, как следует из названия, является шаблоном для классов. C ++ предоставляет нам способ, которым мы можем создать класс, который будет служить проектом / шаблоном для будущих классов. Шаблонный класс будет иметь общие переменные и методы типа «T», которые впоследствии могут быть настроены для использования с различными типами данных в соответствии с требованием.

Определение

Согласно стандартному определению, шаблонный класс в C ++ - это класс, который позволяет программисту работать с общими типами данных. Это позволяет использовать класс во многих различных типах данных в соответствии с требованиями без необходимости перезаписи для каждого типа.

Понимание шаблона класса в C ++

Если мы рассмотрим реальный пример шаблона класса для лучшего понимания, то мы можем рассмотреть это как проект. Если застройщик проектирует поселок, он готовит макет квартир, который включает в себя общие характеристики, такие как план этажа, расположение дверей, окон и т. Д. Этот проект можно считать шаблоном класса, который даст нам общее представление. представление о том, как будет выглядеть квартира, из более широкой картины. Это может быть использовано для проектирования отдельных квартир, которые могут быть настроены в соответствии с предпочтениями владельца, которые будут характерны для этой квартиры, но общий шаблон будет оставаться общим для всего поселка.

Шаблонный класс работает по схожим линиям. Если мы разрабатываем корпоративное приложение, оно будет иметь несколько объектов, которые будут представлять классы. Каждый класс будет иметь свои специфические свойства и методы. Однако может быть разработан шаблон, который сможет вставить эти объекты в базу данных. Мы будем использовать этот пример в следующих разделах этой статьи. Но если мы не используем шаблонный класс, то нам придется написать отдельные классы для операций Create, Retrieve, Update, Delete. Тем не менее, используя шаблонный класс, мы можем выполнить эту работу, написав только один класс, тем самым сократив много времени и исключив возможность избыточного дублированного кода.

Как класс шаблонов в C ++ делает работу такой простой?

При работе с корпоративным приложением в большинстве случаев программисты сталкиваются со сценарием, в котором структура программы усложняется по мере увеличения количества классов моделей. Сложность еще больше увеличивается, когда мы реализуем такие концепции OOPS, как Наследование и Полиморфизм. В таких сценариях очень полезны классы шаблонов, в которых вы можете сократить количество строк кода, которые вы хотите написать, для выполнения некоторых операций, которые останутся неизменными для нескольких классов / объектов.

Что вы можете сделать с шаблоном класса в C ++?

Используя классы шаблонов, можно уменьшить сложность кода, определив общие операции, которые должны выполняться в классе шаблонов, и использовать этот класс шаблонов с несколькими типами данных для получения требуемых результатов.

Например, если мы пишем программу калькулятора, которая будет иметь методы, которые принимают 2 входных параметра, они могут выполнять сложение, вычитание, умножение и деление и возвращать нам выходные данные.

Предположим, что первоначальным требованием было разработать только такую ​​программу для работы с натуральными числами. Для этого вы просто написали класс с шаблоном ниже.

Калькулятор класса:

(

общественности:

Добавить без знака (без знака num1, без знака num2) ()

без знака вычитание (без знака num1, без знака num2) ()

unsigned Multiply (без знака num1, без знака num2) ()

деление без знака (без знака num1, без знака num2) ()

);

Теперь с изменением требования вас попросят выполнить аналогичные операции для всех целых чисел (отрицательных и положительных), а также десятичных типов (длинных).

С текущим классом вы напишите два дополнительных класса или отредактируете этот класс, чтобы добавить схожие функции для длинных и в типы данных.

Однако, если бы мы использовали шаблонный класс, мы определим только 1 шаблонный класс, который будет работать с универсальным типом данных, а тип данных возвращаемого значения и входных параметров будет определяться в зависимости от того, передана ли переменная без знака или если вы передавая тип данных long или int:

шаблон

Калькулятор класса:
(

Общественность:

T Add (T num1, T num2) ()

T Subtract (T num1, T num2) ()

T Multiply (T num1, T num2) ()

T Divide (T num1, T num2) ()

);

Работа с шаблоном класса в C ++

Из примера калькулятора в приведенном выше разделе мы можем использовать этот универсальный класс Calculator в нашей основной функции или в любой другой области нашей программы с различными типами данных, как показано ниже:

Пустая функция () (

Long resultLong = Calculator.Add (20.7, 18.2);

Int resultInt = Calculator.Add (10, -15);

Unsigned resultUnsigned = Calculator.Add (10, 18);

)

Здесь тип данных T, определенный в классе Generic, будет определяться на основе типа данных входных параметров, передаваемых функциям.

Преимущества шаблона класса в C ++

Основные преимущества использования шаблонных классов:

1. Вам нужно определить только 1 класс, который будет работать с разными типами данных.
2. Во время компиляции экземпляры этого класса шаблона генерируются только для тех типов данных, для которых класс шаблона использовался в программе.

Например, если в приведенном выше примере мы используем только шаблонный класс с типом данных int, то компилятор создаст экземпляр только с типом данных int, что позволит сэкономить место, которое было бы использовано реализациями типов данных Long и Unsigned, если бы мы написали индивидуальные занятия для каждого.

3. Как мы уже видели, создание и использование шаблонного класса уменьшит усилия и количество строк кода для разработки, а также уменьшит сложность и время при отладке программы для любых проблем, так как вы работаете только с 1 классом.

Обязательный шаблонный класс в навыках C ++

Создание и использование шаблонных классов очень просто и не требует от вас каких-либо дополнительных навыков программирования на C ++. Все, что вам нужно сделать, это проанализировать классы, которые будут иметь общие функции, и создать шаблонный класс для всех них.

Почему мы должны использовать шаблон класса в C ++?

Мы всегда должны стараться включать шаблонные классы в наши программы, когда работаем над корпоративным приложением, которое может измениться и расти в будущем. Это поможет нам в будущем, когда мы работаем над расширением функциональных возможностей программы, тогда мы понимаем, что большая часть работы уже будет управляться шаблонными классами, и когда приложение станет сложным в течение определенного периода времени, код все равно останется компактным. и понятно для всех новых, смотрящих на программу.

Зачем нам нужен шаблонный класс в C ++?

Шаблонный класс работает как контейнер, который очень удобен, когда несколько классов будут выполнять одну и ту же функцию одинаково для разных типов данных. Этот контейнер обернет функциональность в единый объект, который может быть использован для разных типов данных в соответствии с требованием.

Другое распространенное использование для класса шаблона может быть при поиске реализации структур данных, таких как связанный список, стеки, очереди для поддержки различных типов данных. Эти структуры данных будут следовать одному и тому же подходу для push, pop и traverse элементов независимо от типа данных и, следовательно, могут использоваться при реализации класса шаблона.

Как эта технология поможет вам в карьерном росте?

Наличие хороших знаний и практических навыков работы с такими понятиями, как шаблонный класс, - это то, что отличает вас как программиста для корпоративного приложения от программы, которая только научилась программировать и, возможно, не сможет сразу адаптироваться к крупному корпоративному приложению в самый оптимизированный способ.

Это также позволит вам писать коды с большей понятностью и расширяемостью.

Вывод

При работе и программировании на любом языке наша цель всегда должна заключаться в поддержке возможности повторного использования нашего кода, делая его как можно более универсальным, сохраняя его модульность и компактность. Шаблонные классы - отличный способ добиться этого для классов с общими похожими функциями.

Рекомендуемая статья

Это было руководство к тому, что такое шаблон класса в C ++? Здесь мы обсудили преимущества наряду с необходимостью шаблонного класса в C ++. Вы также можете посмотреть следующие статьи, чтобы узнать больше -

1. Шаблон на Java
2. Веб-шаблоны HTML
3. Что такое ExpressJS?
4. Что такое исследовательское тестирование?