クラステンプレート (C++をもう一度)
[Last Modified] (2019/06/02 15:42:45)
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サンプルコード

my_class.h

#ifndef MY_CLASS_H_
#define MY_CLASS_H_

// 関数テンプレート https://www.qoosky.io/techs/22b50b7062 と同様、
// テンプレートは通常ヘッダファイルにすべてを記述する必要があります。
// ヘッダファイルでの using 使用は好ましくないため std::cout 等とします。

#include <iostream>

template <typename MY_TYPE>
  class MyClass
{
 public:
    MyClass(MY_TYPE val);
    MyClass(const MyClass& other); // コピーコンストラクタ

 public:
    void Say() const;

 private:
    MY_TYPE m_val;
};

template <typename MY_TYPE>
  MyClass<MY_TYPE>::MyClass(MY_TYPE val) :
    m_val(val)
{
    // m_val = val;  // とするよりもシンプル: https://www.qoosky.io/techs/3fef7fa668
}

template <typename MY_TYPE>
  MyClass<MY_TYPE>::MyClass(const MyClass& other)
  // MyClass<MY_TYPE>::MyClass(const MyClass<MY_TYPE>& other)  // の省略形
  // ↑コンパイラが古くなければ「MyClass<MY_TYPE>」以降の「MyClass」は
  // 「MyClass<MY_TYPE>」と解釈されます。
{
    // コピーするだけの例
    m_val = other.m_val;
}

template <typename MY_TYPE>
  void MyClass<MY_TYPE>::Say() const
{
    std::cout << "MyClass::Say, " << m_val << std::endl;
}

#endif // #ifndef MY_CLASS_H_

main.cpp

#include <iostream>
#include "my_class.h"
using namespace std;

int main() {

    // 関数テンプレートと異なり、型の自動判別は困難な場合
    // が多く、無効化されています。明記する必要があります。
    MyClass<int> obj(1);
    MyClass<int> objCopied = obj;
    obj.Say();
    objCopied.Say();

    return 0;
}

デフォルトテンプレート引数

関数テンプレートとは異なり、クラステンプレートにはテンプレート引数の既定値を記述できます。

my_class.h

#ifndef MY_CLASS_H_
#define MY_CLASS_H_

#include <iostream>

template <typename MY_TYPE = char>
  class MyClass
{
 public:
    MyClass(MY_TYPE val);

 public:
    void Say() const;

 private:
    MY_TYPE m_val;
};

template <typename MY_TYPE>
  MyClass<MY_TYPE>::MyClass(MY_TYPE val) :
    m_val(val)
{
}

template <typename MY_TYPE>
  void MyClass<MY_TYPE>::Say() const
{
    std::cout << "MyClass::Say, " << m_val << std::endl;
}

#endif // #ifndef MY_CLASS_H_

main.cpp

#include <iostream>
#include "my_class.h"
using namespace std;

int main() {
    MyClass<> ch(97);
    MyClass<int> i(97);
    ch.Say(); //=> MyClass::Say, a
    i.Say(); //=> MyClass::Say, 97
    return 0;
}

なお、デフォルトテンプレート引数が複数ある場合は以下のように既出のテンプレート引数の値に依存させることができます。

template <typename MY_TYPE = char, typename MY_TYPE_2 = MY_TYPE>
template < typename MY_TYPE = char, typename MY_TYPE_2 = MyOtherClassTemplate<MY_TYPE> >

その際、後者の例では ">" と ">" の間にスペースを入れて、コンパイラが演算子 ">>" と区別できる状態にする必要があります。

テンプレート引数にクラステンプレート

my_class.h

#ifndef MY_CLASS_H_
#define MY_CLASS_H_

#include <iostream>

template <template <typename, typename> class MY_TEMPL>
  class MyClass
{
 public:
    void SetShow();

 private:
    MY_TEMPL< int, std::allocator<int> > m_val;
};

template <template <typename, typename> class MY_TEMPL>
  void MyClass<MY_TEMPL>::SetShow()
{
    m_val.push_back(0);
    m_val.push_back(1);
    std::cout << "MyClass::SetShow(" << m_val.size() << ")" << std::endl;
}

#endif // #ifndef MY_CLASS_H_

main.cpp

#include "my_class.h"
#include <iostream>
#include <vector> // https://www.qoosky.io/techs/62846dd250
#include <deque> // https://www.qoosky.io/techs/9828f24f38
using namespace std;

int main() {
    MyClass<vector> objV;
    MyClass<deque> objD;

    objV.SetShow(); //=> MyClass::SetShow(2)
    objD.SetShow(); //=> MyClass::SetShow(2)

    objV.SetShow(); //=> MyClass::SetShow(4)
    objD.SetShow(); //=> MyClass::SetShow(4)

    return 0;
}

テンプレート引数に整数

my_class.h

#ifndef MY_CLASS_H_
#define MY_CLASS_H_

#include <iostream>
#include <algorithm>

template <int N> // double など小数は指定できない仕様 (環境によってはコンパイルできてしまう)
  class MyClass
{
 public:
    static const int SIZE = N; // 静的メンバ定数 https://www.qoosky.io/techs/fc41205299

 public:
    MyClass();

 public:
    void Show(int i) const;

 private:
    int m_intarr[SIZE];
};

template <int N>
  MyClass<N>::MyClass()
{
    std::fill_n(m_intarr, SIZE, 0);
}

template <int N>
  void MyClass<N>::Show(int i) const
{
    std::cout << m_intarr[i] << std::endl;
}

#endif // #ifndef MY_CLASS_H_

main.cpp

#include "my_class.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    MyClass<8> obj;

    for (size_t i = 0, size = MyClass<8>::SIZE; i < size; ++i) {
        obj.Show(i);
    }

    cout << MyClass<8>::SIZE << endl; //=> 8
    cout << MyClass<16>::SIZE << endl; //=> 16

    return 0;
}

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