Utiliser un template sans préciser ses paramètres

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Bonjour,

J'ai eu du mal à formuler ce titre et j'ai un peu de mal à formuler mon problème... Je vois souvent des intérêts aux templates pour figer la taille de certains éléments à la compilation. Comme je travaille en embarqué, ça me permet de figer à la compilation la mémoire nécessaire et d'éviter l'allocation dynamique. Mon problème est que je vois pas comment utiliser facilement le type template en paramètre ou retour d'autres fonctions sans mettre tout le monde template.

Un petit code sera plus clair je pense :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 template<unsigned int icon_count> class StatusBar { void setIcon(unsigned int index, bool on) { // bla bla } unsigned int getIconCount() { return icon_count; } }; StatusBar<5> my_bar; StatusBar<?> getStatusBar() { return my_bar; } void init() { StatusBar<?> bar = getStatusBar(); for (unsigned int i = 0; i < bar.getIconCount(); ++i) { bar.setIcon(i, false); } }
Pour rester plus "standard", on peut faire la même chose avec array de <array>. En admettant qu'on spécialise sur le paramètre de type mais pas sur la taille, on ne peut toujours pas le passer à des fonctions non templates (la taille n'est pas un problème, on peut la récupérer auprès de l'objet).

Est-il possible de réaliser un tel code ? Si oui, comment ? Si non, il me reste donc à oublier définitivement ce genre d'idées :mrgreen:

Merci d'avance ! :ccool:

23/01/2017, 10h40
ternel
Salut!

Non, on ne peux pas ne pas préciser complètement la template utilisée sans être template du reste soi-même.
Il faut bien comprendre qu'une template n'est pas du code concret, et que StatusBar<1> n'est pas la même classe que StatusBar<5>.

Par contre, tu peux utiliser la déduction automatique de type, avec le mot-clé auto.
En effet, ce qui est important pour le développeur, ce n'est pas le type précis de la valeur, mais sa signification. Le compilateur connaît très bien son type, c'est son travail.

Selon la norme que tu utilises, il peut être nécessaire de préciser le "trailing type", voici la syntaxe:
- C++11: auto getStatusBar() -> decltype(m_bar) { return my_bar; }
- C++14: auto getStatusBar() { return my_bar; }
Je ne sais plus sous quelle condition il faut utiliser le trailing type, essaye sans le compilateur râlera s'il est nécessaire.

De même, dans init(), bar peut être définie par auto bar = getStatusBar(); ou auto const bar = getStatusBar();.

La règle est que auto est utilisable dans chaque définition où une valeur fournit le type à utiliser.
Ainsi, il n'est pas possible de déclarer une fonction retournant auto sans la définir immédiatement.

Cette astuce est également valable dans la définition de template.

Code:

template <typename A, typename B> auto add(A a, B b) { return a + b; }

D'un autre côté, je trouve dérangeant d'avoir un type template dans du code "métier".
Quand bien même ce serait le type adapté, je préfère de très loin avoir un alias de type portant un nom métier.
Le type que le métier manipule n'est pas StatusBar<5> mais le StatusBar-qui-va-bien, par exemple DetectorStatusBar.

En général, dans les applications que je manipule, j'ai visiblement trois couches de types:
- Les types purement techniques, définis par des templates.
- Les types auxiliaires du métier, souvent des capsules autour de templates comme vector, mais parfois des typedef vers ces types.
- Les types purement métier (ou logiques), non template, car la couche métier répond à un besoin précis.
La frontière entre les deux premières parties est parfois un peu floue, mais quoi qu'il advienne, si j'ai une valeur dont le type est une instance d'une template, je refuse qu'apparaisse son origine template dans le code qui s'en sert.
23/01/2017, 10h42
ternel

Par ailleurs, ca me fait tout drôle de répondre à tes questions, après avoir appris autant de tes explications en C. :mrgreen:

Si je puis me permettre d'ajouter quelque chose aux explications super claires du ternel,
je dirais que face à ce genre de situation ma réponse simple est : héritage !

Tu déclares une classe (abstraite ou non) dont héritent toutes les instances de ta classe template.
Voici un petit exemple qui vaut mieux qu'un long charabia :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 struct g_popable { virtual bool isempty () const = 0 ; virtual int pop () = 0 ; }; template <unsigned N> class stack : public g_popable { public: bool isempty () const ; bool isfull () const ; void push ( int x ) ; int pop () ; protected: int _top,_table [N] ; }; int foo ( g_popable & popable ) { if (!popable.isempty()) return popable.pop() ; return -1 ; } int main () { stack<30> s1 ; stack<20> s2 ; s1.push( 5 ) ; return foo( s1 ) + foo( s2 ) ; }
Voilà, je ne sais pas si cette solution peut s'appliquer à ton problème, mais moi, je l'aime bien... :oops:

23/01/2017, 13h38
ternel

En effet, tu peux, mais tu paies le prix du virtual, ce qui est dommage.

Cela dit, la classe de base non template n'est pas une mauvaise idée. Tout particulièrement si on peut y placer un comportement non virtuel.

Effectivement, un code avec auto fonctionne bien :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 template<unsigned int icon_count> class StatusBar { public: void setIcon(unsigned int index, bool on) { // bla bla } unsigned int getIconCount() { return icon_count; } }; StatusBar<5> my_bar; auto getStatusBar() -> decltype(my_bar) { return my_bar; } void init() { auto bar = getStatusBar(); for (unsigned int i = 0; i < bar.getIconCount(); ++i) { bar.setIcon(i, false); } }
Bon le hic c'est que je suis en C++03 mais ceci est une autre histoire :mouarf:

La réflexion sur les couches logicielles où utiliser des templates et ou ne pas les utiliser est intéressante. Je vais la considérer dans mon design. Surtout que la plupart des cas où je voudrais faire ça est pour fixer des tailles à la compilation, ce que je pourrais faire avec des constantes fournies au code de différentes manières.

L'idée de la classe d'interface par dessus le template est intéressante aussi. Elle ne résout pas mon problème a priori mais ça me donne un autre angle de vision.

Code:

Il faut bien comprendre qu'une template n'est pas du code concret, et que StatusBar<1> n'est pas la même classe que StatusBar<5>.

Il faut vraiment que je me mette ça dans la tête... Pour l'instant, j'ai la logique Java dans la tête, où les parameterized types sont des sous-types du generic type qu'ils spécialisent.

Merci pour vos réponses !

23/01/2017, 14h11
ternel

En C++03, utilise des typedef significatifs. Ca marche très bien comme remplaçant de auto.

Concernant "les templates ne sont pas des génériques".
Les templates du C++ sont une méta informations permettant au compilateur de générer des classes et fonctions selon les besoins.

Pour information, en Java, les génériques sont une seule entité, List est le même fichier.class que List<String> et List<Integer>.
Les génériques sont vérifiés à la compilation, et remplacés par des casts runtime non vérifiés.
Si tu lis le bytecode généré pour String s = strings.get(0), le code effectivement présent est "Object s_temporary = call(List.get, 0). s = cast(s_temporary, String)".

La différence est énorme, et explique pourquoi il n'y a pas de spécialisation en Java, ni de List<int>. On y gagne d'autres choses (j'imagine)

Bonjour,

Soit la fonction :

Code:

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template<size_t icon_count>
void foo(std::array<Icon, icon_count>& param);

Pour que cette fonction ne soit plus un template, la solution la plus simple qui n'utilise pas la virtualité est celle-ci :

Code:

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2
//! \param icons pointeur vers le premier élément
void foo(Icon* icons, size_t icon_count);

Pour plus d'abstraction, on peut regrouper ces deux paramètres en un seul objet.

Si j'applique cela à ton exemple, cela donne :

Code:

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#include <array>
 
class Icon
{
public:
	constexpr void setOn(bool on) noexcept {m_on = on;}
private:
	bool m_on = false;
};
 
template<size_t icon_count>
class StatusBar
{
    friend class StatusBarHandle;
public:
	constexpr void setIcon(size_t index, bool on) noexcept
	{
		m_icons[index].setOn(on);
	}
	constexpr static size_t getIconCount() noexcept
	{
		return icon_count;
	}
private:
	std::array<Icon, icon_count> m_icons;
};
 
class StatusBarHandle
{
public:
	template<size_t icon_count>
	constexpr explicit StatusBarHandle(StatusBar<icon_count>& statusBar) noexcept :
		m_icons(statusBar.m_icons.data()),
		m_icon_count(icon_count)
	{
	}
	constexpr void setIcon(size_t index, bool on) noexcept
	{
		m_icons[index].setOn(on);
	}
	constexpr size_t getIconCount() const noexcept
	{
		return m_icon_count;
	}
private:
	Icon*  m_icons;
	size_t m_icon_count;
};
 
constexpr void reset(StatusBarHandle& statusBarHandle) noexcept
{
	for(size_t i = 0; i < statusBarHandle.getIconCount(); ++i)
	{
		statusBarHandle.setIcon(i, false);
	}
}
 
int main()
{
	StatusBar<3> sb1;
	StatusBar<5> sb2;
	StatusBarHandle sbh1(sb1);
	StatusBarHandle sbh2(sb2);
	reset(sbh1);
	reset(sbh2);
	return 0;
}

Edit 2016-01-24-01h02 : ajout d'un "explicit".
Edit 2016-01-24-02h29 : ajout des "noexcept".