С++ для начинающих

       

Статические члены шаблонов класса


В шаблоне класса могут быть объявлены статические данные-члены. Каждый конкретизированный экземпляр имеет собственный набор таких членов. Рассмотрим операторы new() и delete() для шаблона QueueItem. В класс QueueItem нужно добавить два статических члена:

static QueueItem<Type> *free_list;

static const unsigned QueueItem_chunk;

Модифицированное определение шаблона QueueItem выглядит так:

#include <cstddef>

template <class Type>

class QueueItem {

   // ...

private:

   void *operator new( size_t );

   void operator delete( void *, size_t );

   // ...

   static QueueItem *free_list;

   static const unsigned QueueItem_chunk;

   // ...

};

Операторы new() и delete() объявлены закрытыми, чтобы предотвратить создание объектов типа QueueItem вызывающей программой: это разрешается только членам и друзьям QueueItem (к примеру, шаблону Queue).

Оператор new() можно реализовать таким образом:

template <class Type> void*

   QueueItem<Type>::operator new( size_t size )

{

   QueueItem<Type> *p;

   if ( ! free_list )

   {

      size_t chunk = QueueItem_chunk * size;

      free_list = p =

      reinterpret_cast< QueueItem<Type>* >

                      ( new char[chunk] );

      for ( ; p != &free_list[ QueueItem_chunk - 1 ]; ++p )

         p->next = p + 1;

      p->next = 0;

   }

   p = free_list;

   free_list = free_list->next;

   return p;

}

А реализация оператора delete() выглядит так:

template <class Type>

void QueueItem<Type>::

   operator delete( void *p, size_t )

{

   static_cast< QueueItem<Type>* >( p )->next = free_list;

   free_list = static_cast< QueueItem<Type>* > ( p );

}

Теперь остается инициализировать статические члены free_list и QueueItem_chunk. Вот шаблон для определения статических данных-членов:

/* для каждой конкретизации QueueItem сгенерировать

 * соответствующий free_list и инициализировать его нулем


 */

template <class T>

   QueueItem<T> *QueueItem<T>::free_list = 0;

/* для каждой конкретизации QueueItem сгенерировать

 * соответствующий QueueItem_chunk и инициализировать его значением 24

 */

template <class T>

   const unsigned int

   QueueItem<T>::QueueItem_chunk = 24;

Определение шаблона статического члена должно быть вынесено за пределы определения самого шаблона класса, которое начинается с ключевого слово template с последующим списком параметров <class T>. Имени статического члена предшествует префикс QueueItem<T>::, показывающий, что этот член принадлежит именно шаблону QueueItem. Определения таких членов помещаются в заголовочный файл Queue.h и должны включаться во все файлы, где производится их конкретизация. (В разделе 16.8 мы объясним, почему решили делать именно так, и затронем другие вопросы, касающиеся модели компиляции шаблонов.)

Статический член конкретизируется по шаблону только в том случае, когда реально используется в программе. Сам такой член тоже является шаблоном. Определение шаблона для него не приводит к выделению памяти: она выделяется только для конкретизированного экземпляра статического члена. Каждая подобная конкретизация соответствует конкретизации шаблона класса. Таким образом, обращение к экземпляру статического члена всегда производится через некоторый конкретизированный экземпляр класса:

// ошибка: QueueItem - это не реальный конкретизированный экземпляр

int ival0 = QueueItem::QueueItem_chunk;

int ival1 = QueueItem<string>::QueueItem_chunk;  // правильно

int ival2 = QueueItem<int>::QueueItem_chunk;     // правильно

Упражнение 16.7

Реализуйте определенные в разделе 15.8 операторы new() и delete() и относящиеся к ним статические члены screenChunk и freeStore для шаблона класса Screen, построенного в упражнении 16.6.


Содержание раздела







Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий