قالب ها (Templates)
«قالب ها (Templates)» یعنی یک تابع یا کلاس بنویسیم که با چند نوع داده کار کند. «نوع داده (Data Type)» یعنی مثل int یا double. با قالب ها، کد تکراری حذف می شود. همچنین برنامه منعطف تر می شود. مثل بازی، یک قانون می نویسی و برای چند مرحله اجرا می شود.
قالب ها در عمل چگونه کار می کنند؟
کامپایلر از روی قالب، نسخه هایی با نوع های مختلف می سازد. بنابراین یک بار منطق می نویسی و چند بار استفاده می کنی. مثل فرم مدرسه که با نام های مختلف پر می شود.
تابع های قالبی (Function Templates)
با کلیدواژه template یک تابع عمومی می سازیم. «عمومی» یعنی وابسته به نوع خاصی نیست.
template <typename T>
T add(T a, T b) {
return a + b;
}
int main() {
cout << add<int>(5, 3) << "\n";
cout << add<double>(2.5, 1.5) << "\n";
return 0;
}
در add<int>، حرف T برابر int است. در add<double>، حرف T برابر double است.
کلاس های قالبی (Class Templates)
می توانیم کلاس هایی بسازیم که با هر نوع داده کار کنند. این کار، نگهداری و گسترش را ساده می کند.
template <typename T>
class Box {
public:
T value;
Box(T v) {
value = v;
}
void show() {
cout << "Value: " << value << "\n";
}
};
int main() {
Box<int> intBox(50);
Box<string> strBox("Hello");
intBox.show();
strBox.show();
return 0;
}
کلاس Box می تواند هر نوع مقداری بگیرد. سپس همان را نمایش می دهد.
دو نوع متفاوت در یک قالب
گاهی به دو نوع نیاز داریم. پس از دو پارامتر نوعی استفاده می کنیم.
template <typename T1, typename T2>
class Pair {
public:
T1 first;
T2 second;
Pair(T1 a, T2 b) {
first = a;
second = b;
}
void display() {
cout << "First: " << first << ", Second: " << second << "\n";
}
};
int main() {
Pair<string, int> person("John", 30);
Pair<int, double> score(51, 9.5);
person.display();
score.display();
return 0;
}
چرا از «قالب ها» استفاده کنیم؟
- کد تکراری حذف می شود.
- کد تمیز و قابل استفاده مجدد می شود.
- برنامه نویسی عمومی پشتیبانی می شود.
نکته: تعریف قالب معمولاً کنار استفاده می آید. معمولاً در فایل .h قرار می گیرد.
گام های تمرینی
- یک تابع قالبی با
templateبساز. - دو بار با نوع های مختلف صدا بزن.
- یک کلاس قالبی ساده طراحی کن.
- نمونه هایی با نوع های مختلف بساز.
- خروجی را بررسی و مقایسه کن.
مطالعه بیشتر
به فصل های مرتبط هم سر بزن: توابع مجازی، چندریختی، و کار با فایل ها. برای مرور مفاهیم پایه، لینک های W3Schools را دنبال کن.
جمع بندی سریع
- قالب ها، کد را عمومی می کنند.
- یک منطق، چند نوع داده.
- تابع و کلاس، هر دو قالبی می شوند.
- تعریف معمولاً در
.hمی آید.