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Nachdem ich in meinem letzten Beitrag die Grundlagen zur Template-Spezialisierung vorgestellt habe, tauche ich heute tiefer ein. Ich möchte die partielle und vollständige Spezialisierung eines Klassen-Templates als Compilezeit if vorstellen. Spezialisierung von Klassen-Templates als Compilezeit if Zu meinen Einführungen in die Template-Spezialisierung habe ich ein paar ähnliche Fragen erhalten, darunter: Wie kann man entscheiden, ob ein Datentyp einen gegebenen Typ besitzt oder zwei Typen gleich sind? Die Beantwortung dieser Fragen ist einfacher als es scheinen mag und hilft mir, weitere Theorien über die Spezialisierung von Klassen-Templates zu präsentieren. Für meine Antwort implementiere ich vereinfachte Versionen von std::is_same und std::remove_reference. Die in diesem Post vorgestellten Techniken sind eine Anwendung der Spezialisierung von Klassen-Templates und stellen ein Compilezeit if dar. std::is_same std::is_same ist eine Funktion aus der type-traits-Bibliothek. Templates Begriffserklärung & Definition. Sie gibt std::true_type zurück, wenn beide Typen gleich sind, andernfalls gibt sie std::false_type zurück.
Sowas ist keine große Sache zumal es diese Funktionen schon vorgefertigt gibt, dass Beispiel soll aber die Komfortabilität von Funktions Templates in C++ verdeutlichen. Datei: Quelldateien/ #include
// std::cout, std::endl, std::cin #include // EXIT_SUCCESS using std:: cout; using std:: endl; using std:: cin; int getMax ( int a, int b) { return ( ( a > b)? a: b);} float getMax ( float a, float b) { return ( ( a > b)? a: b);} int main ( void) { cout << getMax ( 3, 6) << endl; // Ruft die Funktion mit Datentyp int auf cout << getMax ( 3. 555555f, 6. 555555f) << endl; // Ruft die Funktion mit Datentyp float auf cin. Template c++ beispiel online. get (); return EXIT_SUCCESS;} Das Überladen der Funktionen bewirkt hier, dass der Compiler anhand der übergebenen Parameter automatisch die passende Funktion aufruft (implizite Instanzierung). Wenn man sich die 2 Funktionen mal genau anschaut, dann wird einem schnell bewusst, dass sie beide das gleiche machen und sich lediglich der Rückgabetyp und der Parametertyp ändern.
Die Idee ist nun, eine Reihe Templates zu entwerfen, die einen einfachen Ausdruck (wie oben) durch den – meist umfangreicheren – Quelltext ersetzen, der das gewünschte Ergebnis berechnet. Hierzu ruft man sich in Erinnerung, dass der obige Ausdruck auch als Baum dargestellt werden kann: + / \ * * / \ / \ c x x y Nun benötigt man eine Wrapper-Klasse, die einen einzelnen Ausdruck (hier: ein Knoten) darstellt und die zugehörige Funktion unterlegt. Dann muss man nur noch eine Template-Klasse für die jeweilige Operation und deren Operations-Template anlegen (siehe Beispiel weiter unten).
Expression Templates sind eine C++-Metaprogrammiertechnik und waren ursprünglich nicht im C++-Standard vorgesehen. Sie werden verwendet, um bereits zur Übersetzungszeit bestimmte Ausdrücke durch Templatecode zu ersetzen. Todd Veldhuizen stellte diese Technik im Juni 1995 vor. [1] Sie sollte die Geschwindigkeitseinbußen durch temporäre Variablen bei Operator-Überladung vermeiden, gleichzeitig jedoch eine einfache Schreibweise beibehalten. Im Grunde stellen Expression Templates vielmehr eine Abstraktionstechnik dar, die es ermöglicht, hinter einem einfach aussehenden Ausdruck eine komplexe Operation zu "verstecken" (vgl. auch CRTP). Sie sollten nicht verwendet werden, um dynamisch Code zu generieren, sondern stattdessen um spezialisierte (bzw. optimierte) Berechnungsfunktionen aufzurufen. Template c++ beispiel word. [2] Zum Beispiel sollte ein Expression Template für eine Matrizenmultiplikation besser einen speziellen Kernel wie dgemm oder einen OpenCL-Kernel aufrufen, der die eigentliche Berechnung durchführt. Idee [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Gerade im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens, beispielsweise Simulationen, werden immer wiederkehrende Operationen auf Vektoren oder Matrizen angewandt.
In den vorherigen Beispielen ist Arguments ein Parameterpaket. Die classname -Klasse kann eine variable Anzahl von Argumenten akzeptieren, wie in den folgenden Beispielen gezeigt.
Auch hier hat das Template die Funktion einer Vorlage, gleichzeitig aber auch die Funktion einer Vorschrift. Mithilfe des Templates erhält der Compiler eine Anweisung, auf welche Art und Weise eine Funktion oder eine Klasse generiert werden soll. C++ kennt eben genau diese beiden Template Typen: das Funktions-Template und das Klassen-Template. Mit dem Funktions-Template wird eine Vorlage geschaffen, die gleichartige Funktionen behandelt, welche zwar im Ablauf immer gleich sind, aber beispielsweise unterschiedliche Datentypen behandeln. Template c++ beispiel gratuit. Beispielhaft sei die Ermittlung des Maximalwertes aus mehreren Werten genannt. Die Funktion – die Ermittlung des Maximalwertes – ist immer gleich. Die Datentypen der Parameter, die die Werte ausgeben, können unterschiedlicher Herkunft sein. Das Klassen-Template funktioniert nach einem vergleichbaren Muster. Dieses Template wendet das vorgegebene Prinzip allerdings nicht auf die Funktion, sondern auf die entsprechende Klasse an. Häufige Verwendung findet ein Klassen-Template bei der Erstellung von generischen Containern, zum Beispiel zur Implementierung von verketteten Listen.