template class Type
ostream& operator&&( ostream &os, const Queue&Type& &q )
{
os " ";
QueueItemType *p;
for ( p = q.front; p; p = p- next )
os *p " ";
os " ";
return os;
}
Если очередь объектов типа int содержит значения 3, 5, 8, 13, то распечатка ее содержимого с помощью такого оператора дает
3 5 8 13
Обратите внимание, что оператор вывода обращается к закрытому члену front класса Queue. Поэтому оператор необходимо объявить другом Queue:
template class Type
class Queue {
friend ostream&
operator( ostream &, const Queue&Type& & );
// ...
};
Здесь, как и при объявлении друга в шаблоне класса Queue, создается взаимно однозначное соответствие между конкретизациями Queue и оператора operator().
Распечатка элементов Queue производится оператором вывода operator() класса QueueItem:
os *p;
Этот оператор также должен быть реализован в виде шаблона функции; тогда можно быть уверенным, что в нужный момент будет конкретизирован подходящий экземпляр:
template class Type
ostream& operator&& ( ostream &os, const QueueItem&Type& &qi )
{
os qi.item;
return os;
}
Поскольку здесь имеется обращение к закрытому члену item класса QueueItem, оператор следует объявить другом шаблона QueueItem. Это делается следующим образом:
template class Type
class QueueItem {
friend class QueueType;
friend ostream&
operator ( ostream &, const QueueItem&Type& & );
// ...
};
Оператор вывода класса QueueItem полагается на то, что item умеет распечатывать себя:
Следующая программа демонстрирует конкретизацию и использование функций-друзей шаблонов классов Queue и QueueItem:
#include iostream
#include "Queue.h"
int main() {
Queueint qi;
// конкретизируются оба экземпляра
// ostream& operator&& (ostream &os, const Queue&int&&)
// ostream& operator&& (ostream &os, const QueueItem&int& &)
cout qi endl;
int ival;
for ( ival = 0; ival 10; ++ival )
qi.add( ival );
cout qi endl;
int err_cnt = 0;
for ( ival = 0; ival 10; ++ival ) {
int qval = qi.remove();
if ( ival != qval ) err_cnt++;
}
cout qi endl;
if ( !err_cnt )
cout "!! queue executed ok\n";
else cout "?? queue errors: " err_cnt endl;
return 0;
}
После компиляции и запуска программа выдает результат:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
!! queue executed ok
Упражнение 16.6
Пользуясь шаблоном класса Screen, определенным в упражнении 16.5, реализуйте операторы ввода и вывода (см. упражнение 15.6 из раздела 15.2) в виде шаблонов. Объясните, почему вы выбрали тот, а не иной способ объявления друзей класса Screen, добавленных в его шаблон.
16.5. 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 QueueItemType *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*
QueueItemType::operator new( size_t size )
{
QueueItemType *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 QueueItemType ::