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C++入門〜トップ
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0. はじめに
1. オブジェクト指向とは？
1. オブジェクト指向とクラス
2. 継承
3. カプセル化
4. ポリモーフィズム
2. ストリーム
1. 出力
2. マニピュレータ
3. 入力
4. ファイル
5. 練習問題1
6. 文字列
7. 練習問題2
3. C++の新しい文法
1. 新しい型bool
2. デフォルト引数
3. newとdelete
4. 参照型
5. const
6. 変数の宣言
7. 例外
8. オーバーロード
9. テンプレート関数
10. 名前空間
4. クラス
1. クラスとは
2. クラスの宣言
3. クラスの実装
4. コンストラクタとデストラクタ
5. クラスの使用法
6. 例題）スタッククラス
7. テンプレートクラス
8. 練習問題
9. 参照型
10. 代入演算子
11. コピーコンストラクタ
12. 構造体
13. メンバー変数の初期化
14. 内部クラス
15. 無名クラス
16. 無名共用体
17. 演算子の作り方
18. friend
19. 練習問題
20. クラス変数(静的変数)
21. 静的関数
22. クラスと関数ポインタ
5. クラスの包含
1. 包含とは
2. クラスの作成・破壊
3. メンバーイニシャライザ
4. ポインタによる包含
5. 参照による包含
6. 練習問題
6. 継承
1. 継承とは
2. スーパークラスのコンストラクタ
3. 継承とキャスト
4. スコープ
5. クラスの作成・破壊
6. 派生の種類
7. 仮装関数
8. 純粋仮装関数
9. 仮装デストラクタ
10. 例題）例外クラス
11. V-table(VF-table)
12. 例題）お絵かきソフト
13. 継承と包含
14. 多重継承
15. 多重継承の用途
16. 仮想クラス
17. 実行時型情報(RTTI)
18. dynamic_cast
7. STL
1. STLとは
2. STLの歴史
3. STLの構成
4. コンテナ
5. vector
6. イタレーター
7. クラスとSTL
8. list
9. queue
10. deque
11. priority_queue
12. stack
13. map
14. mutimap
15. set
16. multiset
17. bitset
18. アルゴリズム
19. basic_string
20. コンテナを作ろう
21. アルゴリズムを作ろう
22. 配列とアルゴリズム
8. その他
1. 変数名について
9. その後は
1. ヒューマンアカデミー C言語講座
2. el school C言語講座
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- 7. テンプレートクラス
前ページのスタッククラスはint型専用のスタッククラスで、 逆ポーランド電卓も整数のみでした。ここでは整数のみでなく、小数も扱えるようにします。IntStackをDoubleStackと改名して、int型の部分をdouble型に変更すれば良いのですが、 これでは、文字列を扱う場合は文字列型スタッククラスを、他の型にする場合は、専用の スタッククラスを作成しなければいけなくなります。これは同じようなプログラムを何個も 作成しなければいけないことを意味します。
それでは面倒なので、ここではテンプレートクラスにします。テンプレートクラスとは、 今までint型と書いていたものを、何でも良い型にするということです。つまり１つスタッククラス を作れば、そのスタッククラスがint型にも、char型にも、ポインタ型にも、クラス型にも 化けてくれるクラスです。
テンプレートクラスは以下のように定義します。
template <class 仮型名> class クラス名 { クラス定義本体 } ;
template<class Type> class TestClass { public: Type hensu; Type GetHensu(){ return hensu; } void SetHensu(Type value); }; template<class Type> void TestClass<Type>::SetHensu( Type value ){ hensu = value; }定義例(TestClass.h)
TestClass<int> intClass; // ←int 型のTestClassを作成 TestClass<char> charClass; // ←char 型のTestClassを作成 TestClass<char*> pcharClass; // ←char*型のTestClassを作成クラス作成 上記の例では、intClass内の「hensu」変数はint型に、charClass内の「hensu」変数は char型になります。
テンプレートクラスのメンバー関数の実装は、CPPファイルに記述してはいけません。 クラス宣言外に関数を実装する場合(上で言うSetHensu関数)も必ずヘッダーファイル内に 記述する必要があります。
では、小数にも対応したスタッククラスと、その使用例として、小数型の逆ポーランド電卓 の例を示します。アンダーラインの部分が変更した点です。(クラス名の変更は除く)
Stack.h ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // // テンプレートスタッククラス(動的メモリ割当版)定義 // // ２重取り込みを防止する #ifndef STACK_H #define STACK_H #include<process.h> #include<iostream> ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // スタッククラス template<class Type> class Stack { public: // コンストラクタ： // Stack オブジェクトが定義された時に自動的に呼び出される Stack( int sz = 100 ){ // コンストラクタ引数を省略すると、スタックサイズは100となる // スタックサイズを保存する size = sz ; // スタックの実体(size個のType配列)を自由記憶上に割り当てる stack = new Type[size] ; // スタックポインタを初期化する sp = 0 ; } // デストラクタ： // Stack オブジェクトが削除される時に自動的に呼び出される ~Stack(){ //スタック本体を削除する delete [ ] stack ; } // プッシュ void push( Type value ){ // オーバーフローのチェック if( sp >= size ){ cerr << "stack overflow" << endl ; exit( 1 ) ; } *( stack + sp ) = value ; sp++ ; } // ポップ void pop( Type* p_value ){ // アンダーフローのチェック if( sp <= 0 ){ cerr << "stack underflow" << endl; exit( 1 ) ; } sp--; *p_value = *( stack + sp ); } // 現在のスタック長を獲得する int get_length(){ return sp; } // 指定位置(スタックトップからのオフセット)のスタック要素を覗き見る void peek( Type* p_value, int offset = 0 ){ // オフセットのチェック if( offset >= sp ){ cerr << "stack underflow" << endl ; exit( 1 ) ; } // 指定位置の要素をコピーする *p_value = *( stack + sp - offset - 1 ); } private: //////////////////////////////////////////////////// // 管理情報 // スタックポインタ：次にプッシュする位置 int sp; // スタックサイズ int size; // スタック Type *stack; }; #endif // STACK_Hmain.cpp #include"Stack.h" //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // メイン int main( int argc, char** argv ){ double value, operand1, operand2 ; // スタックテンプレートクラスから、実数スタックを具体化する Stack<double> ostack( argc - 1 ); // コマンド行引数からリバーシュポーリッシュ記法で記述された式を // 読み込み計算する for( int i = 1 ; i < argc ; i++){ // 加法 if( strcmp( argv[i], "+" ) == 0 ){ ostack.pop( &operand2 ); ostack.pop( &operand1 ); ostack.push( operand1 + operand2 ); } // 減法 else if( strcmp( argv[i], "-" ) == 0 ){ ostack.pop( &operand2 ); ostack.pop( &operand1 ); ostack.push( operand1 - operand2 ); } // 乗法 else if( strcmp( argv[i], "*" ) == 0 ){ ostack.pop( &operand2 ); ostack.pop( &operand1 ); ostack.push( operand1 * operand2 ); } // 除法 else if( strcmp( argv[i], "/" ) == 0 ){ ostack.pop( &operand2 ); ostack.pop( &operand1 ); // 0除算のチェック if( operand2 == 0 ){ cerr << "divid by 0" << endl; return 1; } ostack.push( operand1 / operand2 ); } // 上記以外は整数を仮定する else{ value = atof( argv[i] ); ostack.push( value ); } } // スタックの整合性の確認 if( ostack.get_length( ) != 1 ){ cerr << "illegal expression" << endl; return 1 ; } // 答を出力する ostack.pop( &value ); cout << value << endl; // 正常終了 return 0; // ostack がスコープから抜ける時、自動的にデストラクタが // 呼び出される }C:\>clac2 15.2 11.2 - 2.5 * 10 C:\>
スタッククラス内のプライベート変数「sp」は、int型ですが、これは配列の何番目を 示すかの変数で、スタックがdoubleになろうが、char*になろうが、配列のインデックスは 整数なので、int型のままになることに注意してください。
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