Che cos'è la classe template in C ++?
La classe modello come suggerisce il nome è un modello per le classi. Il C ++ ci fornisce un modo in cui possiamo creare una classe che fungerà da modello / modello per le classi future. Una classe modello avrà variabili e metodi generici di tipo "T" che possono essere successivamente personalizzati per essere utilizzati con diversi tipi di dati secondo il requisito.
Definizione
Secondo la definizione standard, una classe modello in C ++ è una classe che consente al programmatore di operare con tipi di dati generici. Ciò consente alla classe di essere utilizzata su molti tipi di dati diversi secondo i requisiti senza la necessità di essere riscritta per ciascun tipo.
Comprensione della classe modello in C ++
Se consideriamo l'esempio reale della classe template per una migliore comprensione, allora possiamo considerarlo come un progetto. Se un costruttore immobiliare sta progettando una borgata, prepara il layout degli appartamenti che includono le specifiche generiche come la pianta del pavimento, il posizionamento di porte, finestre, ecc. Questo progetto può essere considerato una classe modello che ci darà un generale idea di come apparirà un appartamento da un quadro più ampio. Questo può essere usato per progettare singoli appartamenti che possono essere personalizzati secondo le preferenze del proprietario che saranno specifici per quell'appartamento ma il modello generico rimarrà comune in tutto il comune.
La classe template funziona su linee simili. Se stiamo progettando un'applicazione enterprise, avrà più entità che rappresenteranno le classi. Ogni classe avrà le sue proprietà e metodi specifici. Tuttavia, è possibile progettare un modello che riuscirà a inserire queste entità nel database. Utilizzeremo questo esempio nelle prossime sezioni di questo articolo. Ma se non utilizziamo la classe template, dovremo scrivere singole classi per le operazioni Crea, Recupera, Aggiorna, Elimina. Tuttavia, usando la classe template possiamo fare questo lavoro scrivendo solo una singola classe riducendo quindi molto tempo e rimuovendo la possibilità di un sacco di codice duplicato ridondante.
In che modo la classe template in C ++ rende il lavoro così semplice?
Quando si lavora su un'applicazione enterprise, il più delle volte i programmatori affrontano uno scenario in cui la struttura del programma diventa complicata all'aumentare del numero di classi del modello. La complessità viene ulteriormente aggiunta quando implementiamo concetti OOPS come ereditarietà e polimorfismo. In tali scenari, le classi di modelli sono molto utili in cui è possibile ridurre le righe di codice che si desidera scrivere per eseguire alcune operazioni che rimarranno le stesse su più classi / entità.
Cosa si può fare con la classe template in C ++?
Utilizzando le classi di modelli è possibile ridurre la complessità del codice definendo operazioni generiche da eseguire in una classe di modello e utilizzare questa classe di modello con più tipi di dati per ottenere i risultati richiesti.
Ad esempio, se stiamo scrivendo un programma di calcolatrice che avrà metodi che accettano 2 parametri di input, può eseguire addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni e divisioni e restituirci l'output.
Supponiamo che il requisito iniziale fosse di sviluppare un programma del genere solo per lavorare con numeri naturali. A tal fine, hai appena scritto una lezione con il modello seguente.
Calcolatore di classe:
(
pubblico:
unsigned Add (unsigned num1, unsigned num2) ()
Sottrai non firmato (non firmato num1, non firmato num2) ()
moltiplicare senza segno (senza segno num1, senza segno num2) ()
unsigned Divide (unsigned num1, unsigned num2) ()
);
Ora con il cambio di requisito, ti viene chiesto di eseguire operazioni simili per tutti i numeri interi (negativi e positivi) e decimali (lunghi).
Con la classe corrente, scriverai due classi aggiuntive o modificherai questa classe per aggiungere funzioni simili a lungo e anche nei tipi di dati.
Tuttavia, se dovessimo utilizzare una classe modello, definiremo solo 1 classe modello che funzionerà su un tipo di dati generico e il tipo di dati del valore di ritorno e i parametri di input saranno determinati in base al passaggio di una variabile non firmata o al passando il tipo di dati long o int:
Modello
Calcolatore di classe:
(
Pubblico:
T Aggiungi (T num1, T num2) ()
T Sottrai (T num1, T num2) ()
T Moltiplica (T num1, T num2) ()
T Divide (T num1, T num2) ()
);
Lavorare con la classe Template in C ++
Dall'esempio di Calcolatrice nella sezione precedente, possiamo usare questa classe generica di Calcolatrice nella nostra funzione principale o in qualsiasi altra area del nostro programma con diversi tipi di dati come di seguito:
Void main () (
Long resultLong = Calculator.Add (20.7, 18.2);
Int resultInt = Calculator.Add (10, -15);
Risultato non firmatoUnsigned = Calculator.Add (10, 18);
)
Qui il tipo di dati di T definito nella classe generica verrà determinato in base al tipo di dati dei parametri di input passati alle funzioni.
Vantaggi della classe template in C ++
I principali vantaggi dell'utilizzo delle classi di modelli sono i seguenti:
- Devi definire solo 1 classe che funzionerà con diversi tipi di dati.
- Al momento della compilazione, le istanze di questa classe modello vengono generate solo per quei tipi di dati per i quali la classe modello è stata utilizzata nel programma.
Ad esempio, se nell'esempio precedente stiamo usando solo la classe template con tipo di dati int, il compilatore creerà un'istanza del solo tipo di dati int, risparmiando così spazio che sarebbe stato utilizzato dalle implementazioni di tipi di dati Long e Unsigned che avremmo scritto lezioni individuali per ciascuno.
- Come abbiamo già visto, la creazione e l'utilizzo di una classe modello ridurrà gli sforzi e le linee di codice per lo sviluppo e ridurrà anche la complessità e il tempo nel debug del programma per eventuali problemi poiché si lavora solo con 1 classe.
Classe di modello richiesta nelle competenze C ++
La creazione e l'utilizzo di classi di modelli è molto semplice e non richiede competenze di programmazione avanzate in C ++. Tutto quello che devi fare è analizzare le classi che avranno funzioni comuni e creare una classe modello per tutte.
Perché dovremmo usare una classe template in C ++?
Dovremmo sempre cercare di incorporare classi di template nei nostri programmi quando lavoriamo su un'applicazione enterprise che può cambiare e crescere in futuro. Questo ci aiuterà in futuro quando stiamo lavorando per estendere le funzionalità del programma, quindi ci rendiamo conto che gran parte del lavoro sarà già gestito da classi di template e quando l'applicazione diventerà complessa nel periodo di tempo il codice rimarrà compatto e comprensibile per chiunque abbia un nuovo aspetto del programma.
Perché abbiamo bisogno di una classe template in C ++?
La classe modello funziona come un contenitore molto utile quando più classi eseguiranno la stessa funzione in modo simile per tipi di dati diversi. Questo contenitore racchiuderà la funzionalità in una singola entità che può essere utilizzata per diversi tipi di dati secondo il requisito.
Un altro uso comune per la classe template può essere quando si cerca di implementare strutture di dati come un elenco collegato, stack, code per supportare diversi tipi di dati. Queste strutture di dati seguiranno lo stesso approccio per push, pop e traverse di elementi indipendentemente dal tipo di dati e quindi possono essere utilizzate implementando una classe template.
In che modo questa tecnologia ti aiuterà nella crescita della carriera?
Avere una buona conoscenza e pratiche su concetti come una classe di template è ciò che ti separerà come programmatore per un'applicazione enterprise da un programma che ha solo imparato a programmare e potrebbe non essere in grado di adattarsi subito a una grande applicazione enterprise nel modo più ottimizzato.
Ciò consentirà anche di scrivere codici con migliore comprensibilità ed estensibilità.
Conclusione
Quando lavoriamo e programmiamo in qualsiasi lingua, il nostro obiettivo dovrebbe essere sempre quello di supportare la riusabilità del nostro codice rendendolo il più generico possibile, mantenendolo modulare e compatto. Le classi modello sono un ottimo modo per raggiungere questo obiettivo per le classi con funzioni simili simili.
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