[C++] テンプレートの特殊化
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テンプレートの指定で、Java のように、あるクラスを継承したクラスのみに限定する、
ということができる。
Javaの例： class MyClass<T extends Number>
「テンプレートの特殊化」というものを使って実現できる。
でも、かなり面倒くさい。
まずは汎用的なテンプレート関数を宣言する。
template<class T> // (4)
void print(T& t) {
テンプレートの特殊化ということで、特定の型に対するテンプレート関数を宣言する。
template<> // (5)
void print<Base> (Base& t) {
派生クラスのオブジェクト d を引数に渡すときは、基本クラスの型として渡す。
print(*(dynamic_cast<Base*> (&d))); // (10)
これで、派生クラスのオブジェクト d に対して、Base 型のテンプレート関数が使われる。
もちろん、単に
print(d); // (8)
とした場合は、汎用的なテンプレート関数が呼び出される。
□ generic_sample.cpp
---
＃include <iostream>
using namespace std;
class Base { // (1)
public:
virtual void print() {
cout << "Base" << endl;
}
};
class Derived: public Base { // (2)
public:
void print() {
cout << "Derived" << endl;
}
};
class Other { // (3)
public:
void print() {
cout << "Other" << endl;
}
};
template<class T> // (4)
void print(T& t) {
cout << "G: ";
t.print();
}
template<> // (5)
void print<Base> (Base& t) {
cout << "B: ";
t.print();
}
//template<> // (6)
//void print<Derived>(Derived& t) {
// cout << "D: ";
// t.print();
//}
int main() {
Base b;
print(b); // (7)
Derived d;
print(d); // (8)
print(*((Base*) (&d))); // (9)
print(*(dynamic_cast<Base*> (&d))); // (10)
Other o;
print(o); // (11)
// print(*((Base*) (&o))); // (12) // 実行時エラー
// print(*(dynamic_cast<Base*> (&o))); // (13) // コンパイルエラー
return 0;
}
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□ 実行結果
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B: Base <- (7)
G: Derived <- (8)
B: Derived <- (9)
B: Derived <- (10)
G: Other <- (11)
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(1) 基本クラス Base
class Base { // (1)
...
};
(2) 派生クラス Derived
基本クラス Base を継承し、print() 関数をオーバーライドする。
class Derived: public Base { // (2)
...
};
(3) 関係ないクラス Other
Base クラスとも、Derived クラスとも関係のないクラス。
class Other { // (3)
...
};
(4) テンプレート
汎用のテンプレート関数。引数は参照で受け取る。
template<class T> // (4)
void print(T& t) {
...
}
(5) テンプレートの特殊化
Base 型で受け取るテンプレート関数。
template<> // (5)
void print<Base> (Base& t) {
...
}
(6) テンプレートの特殊化
Derived 型で受け取るテンプレート関数。今回は、コメントアウトしている。
//template<> // (6)
//void print<Derived>(Derived& t) {
...
//}
上記のコードを有効にしておくと、実行結果は次のようになる。
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B: Base <- (7)
D: Derived <- (8)
B: Derived <- (9)
B: Derived <- (10)
G: Other <- (11)
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(7) 基本クラスのオブジェクトをプリント
print(b); // (7)
特殊化によって、(5)のテンプレート関数が使われる。
(8)-(10) 派生クラスのオブジェクトをプリント
print(d); // (8)
特殊化は、あくまでも、そのクラス(型)が対象なので、その型の派生クラスというのは関
係ない。したがって、これは、あくまでも汎用のテンプレート関数を使う。
print(*((Base*) (&d))); // (9)
print(*(dynamic_cast<Base*> (&d))); // (10)
派生クラスのオブジェクトを、基本クラスの型にキャストしてしまえば、基本クラスを使
った特殊テンプレートが利用できる。
キャストの方法としては、(9)のように、C言語のキャスト、dynamic_cast を使う 2 つの
方法があるが、dynamic_cast を使うほうがよい。これは、つぎの説明のように、基本ク
ラスとは派生関係にないクラスのオブジェクトをキャストして、特殊化したテンプレート
関数を使わせたいときに、C言語のキャストでは、実行時までエラーがわからないが、
dynamic_cast であれば、コンパイル・エラーになるからである。
(11) 関係ないクラスのオブジェクトをプリント
print(o); // (11)
汎用のテンプレート関数を使う。
// print(*((Base*) (&o))); // (12) // 実行時エラー
このコードは、実行時にエラーになる。
// print(*(dynamic_cast<Base*> (&o))); // (13) // コンパイルエラー
このコードは、次のコンパイルエラーになる。
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In function `int main()':
error: cannot dynamic_cast `&o' (of type `class Other*') to type `class Base
*' (source type is not polymorphic)
Build error occurred, build is stopped
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