Softwareentwicklung in C++ - ASC

13.1 Function Templates
13.1 Function Templates 407
Um Lesern, die bisher noch keine Erfahrung mit generischer Programmierung
sammeln konnten, einen sanften Einstieg zu bieten, wenden wir uns zuerst
dem leichter genießbaren Thema der generischen Funktionen zu, die in C ++
auch als Function Templates bezeichnet werden. Ziehen wir zu Erklärungszwecken
ein ganz einfaches Beispiel heran: Wir wollen eine Funktion implementieren,
die als Parameter ein beliebiges Array nimmt und als return-Value
den Index des wertmäßig größten Elements in diesem Array liefert. Sollte der
Maximalwert nicht eindeutig bestimmbar sein, weil mehrere Elemente gleich
groß sind, so wird der Index des ersten der möglichen Elemente geliefert.
Das Template zu dieser Funktion, das der generischen Implementation
entspricht, findet sich in find_max_template_function.h und sieht so aus:
1 // find max template function . h − implementation o f a template
2 // function that f i n d s the g r e a t e s t element in an a r b i t r a r y array
3
4 #ifndef f i n d m a x t e m p l a t e f u n c t i o n h
5 #define f i n d m a x t e m p l a t e f u n c t i o n h
6
7 #include ” u s e r t y p e s . h”
8
9 template uint32 findMax (
10 const ElementType ∗ elements , uint32 num elements )
11 {
12 uint32 current max = 0;
13
14 for ( uint32 index = 0 ; index < num elements ; index++)
15 {
16 i f ( elements [ index ] > elements [ current max ] )
17 current max = index ;
18 }
19 return ( current max ) ;
20 }
21
22 #endif // f i n d m a x t e m p l a t e f u n c t i o n h
Um zu verstehen, was hier passiert, werfen wir einmal einen Blick auf Zeile 9,
denn dort ist der Kern dessen versteckt, was Templates in C ++ ausmacht: Die
Deklaration des generischen Typs. Die Deklaration
template
bedeutet in diesem Kontext Folgendes: ElementType ist in diesem Kontext
ein generischer Typ, der bei Verwendung durch einen konkreten Typ ersetzt
werden muss. Wo auch immer also im Rahmen der Deklaration und Definition
der Funktion ElementType als Typ verwendet wird, steht dieser also als
Platzhalter für den konkreten Typ. Das Keyword template und die spitzen
Klammern, die den bzw. die generischen Typen einfassen, sind in der C ++
Syntax so definiert.
Betrachten wir den Rest der Deklaration der Funktion in den Zeilen 9–
10, dann sehen wir, dass ElementType gleich einmal als generischer Typ in
der Parameterliste der Funktion verwendet wird. Dadurch ist die genaue