Бьерн Страуструп - Язык программирования С++. Главы 8-10 - Простой шаблон типа для глобальной функции

8.4.1 Простой шаблон типа для глобальной функции

Начнем с простейшего шаблона для sort():

        template<class T> void sort(Vector<T>&);

        void f(Vector<int>& vi,
               Vector<String>& vc,
               Vector<int>& vi2,
               Vector<char*>& vs)
        {
          sort(vi);      // sort(Vector<int>& v);
          sort(vc);      // sort(Vector<String>& v);
          sort(vi2);     // sort(Vector<int>& v);
          sort(vs);      // sort(Vector<char*>& v);
        }

Какая именно функция sort() будет вызываться определяется фактическим параметром. Программист дает определение шаблона типа для функции, а задача системы программирования обеспечить создание правильных вариантов функции по шаблону и вызов соответствующего варианта. Например, простой шаблон с алгоритмом пузырьковой сортировки можно определить так:

        template<class T> void sort(Vector<T>& v)
        /*
  Сортировка элементов в порядке возрастания
  Используется сортировка по методу пузырька
       */
       {
         unsigned n = v.size();

         for (int i=0; i<n-1; i++)
             for (int j=n-1; i<j; j--)
                 if (v[j] < v[j-1]) {  // меняем местами v[j] и v[j-1]
                    T temp = v[j];
                    v[j] = v[j-1];
                    v[j-1] = temp;
                 }
           }

Советуем сравнить это определение с функцией сортировки с тем же алгоритмом из $$4.6.9. Существенное отличие этого варианта в том, что вся необходимая информация передается в единственном параметре
 v. Поскольку тип сортируемых элементов известен (из типа фактического параметра, можно непосредственно сравнивать элементы, а не передавать указатель на производящую сравнение функцию. Кроме того, нет нужды возиться с операцией sizeof. Такое решение кажется более красивым и к тому же оно более эффективно, чем обычное. Все же оно сталкивается с трудностью. Для некоторых типов операция < не определена, а для других, например char*, ее определение противоречит тому, что требуется в приведенном определении шаблонной функции. (Действительно, нам нужно сравнивать не указатели на строки, а сами строки). В первом случае попытка создать вариант sort() для таких типов закончится неудачей (на что и следует надеяться) , а во втором появиться функция, производящая неожиданный результат.

Чтобы правильно сортировать вектор из элементов char* мы можем просто задать самостоятельно подходящее определение функции sort(Vector<char*>&):

          void sort(Vector<char*>& v)
          {
            unsigned n = v.size();

            for (int i=0; i<n-1; i++)
               for ( int j=n-1; i<j; j--)
                   if (strcmp(v[j],v[j-1])<0) {
                   // меняем местами v[j] и v[j-1]
                      char* temp = v[j];
                      v[j] = v[j-1];
                      v[j-1] = temp;
                   }
         }

Поскольку для векторов из указателей на строки пользователь дал свое особое определение функции sort(), оно и будет использоваться, а создавать для нее определение по шаблону с параметром типа
 Vector<char*>& не нужно. Возможность дать для особо важных или "необычных" типов свое определение шаблонной функции дает ценное качество гибкости в программировании и может быть важным средством доведения программы до оптимальных характеристик.