Parlons des templates

Bonjour, j'etudie c++ depuis un certain temps, et les template est la partie qui m'est la plus floue.
L'utilite prend sont sens certainement pour implementer des class pour manipuler des collections d'objets, genre Vector, Map, ou encore des smart pointer, mais je me demande quelle utilite cela peut avoir dans des contextes plus precis, comme l'appel d'une methode d'un type generique genre:

Code:

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1 2 3 4 5

template <class T*> void uneAction() { T->MethodeDuTypeInconnu(); }

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Le type etant generique, j'immagine qu'il n'est pas possible d'appeler aucune methode ou alors il faudrait rendre le template utilisable pour une famille d'objet specifique pour appeller une methode commune a la famille, mais pour cela on a deja les pointeurs de classes de base virtuelles qui permetent le polymorphisme. En outre j'ai lu quelques articles sur la metaprogrammation avec les templates, et si j'ai bien compris, ca sert a combiner generiquement des comportement commun entre des objet different (rien qu'a me lire je sens que je recrache ce que j'ai ingurgite tout en restant sceptique)
Donc je ne suis pas certain d'avoir compris, en fait je dirais meme que je suis certain de ne pas avoir compris, mais le seul interet des fonctions template que j'ai compris, se resume a manipuler des collections.
Voila, merci de me faire partager vos savoirs :D

Il y a beaucoup d'intérêts aux templates. Par exemple, on peut implémenter le pattern stratégie par des templates. C'est sans doute l'application la plus courante que je fais des templates, à part permettre de choisir un type de données pour stocker mes données - float, double, ... -
Quand j'utilise un concept, je sais quels sont les types de données et les fonctions disponibles dans une classe. Oui, on pourrait faire la même chose avec du polymorphisme d'héritage, mais on utiliserait alors un pointeur :| Ici, on peut utiliser le même principe que le polymorphisme tout en utilisant des objets directement. Naturellement, on ne peut pas faire tout ce que l'héritage permet, mais l'héritage ne permet pas non plus de tout faire ;)

Citation:

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Envoyé par Miles

Il y a beaucoup d'intérêts aux templates. Par exemple, on peut implémenter le pattern stratégie par des templates. C'est sans doute l'application la plus courante que je fais des templates, à part permettre de choisir un type de données pour stocker mes données - float, double, ... -
Quand j'utilise un concept, je sais quels sont les types de données et les fonctions disponibles dans une classe.

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Je suis pas certain de comprendre, mais tu veux donc dire que les templates peuvent s'appliquer a une famille d'objet ayant des methodes communes, mais je pensais que ca pourrait poser un prob en terme se "securite du code". donc le moyen de garder le code fiable serait alors de systematiquement encapsuler les methodes template?

merci pour la reponse tres rapide :)

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

Je suis pas certain de comprendre, mais tu veux donc dire que les templates peuvent s'appliquer a une famille d'objet ayant des methodes communes, mais je pensais que ca pourrait poser un prob en terme se "securite du code". donc le moyen de garder le code fiable serait alors de systematiquement encapsuler les methodes template?

merci pour la reponse tres rapide :)

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Quelle sécurité ?? encapsuler quoi ? Je ne comprend pas ce que tu dis.
Les templates permettent de dire qu'une classe ou une fonction peut utiliser un objet générique qui possède telle ou telle fonction ou type. Pour chaque utilisation, on aura une nouvelle classe ou fonction.

Une autre utilisation des fonctions templates est la création de générateurs d'objets. Dans le cas où ta classe est un template avec beaucoup de paramètres, ou encore des paramètres templates (les paramètres des paramètres pouvant à nouveau être template, etec, bref on obtient une bonne imbrication lourde à écrire), il peut être plus pratique d'instancier un objet par un appel de fonction, qui se chargera de déduire le bon type des paramètres.

Pour en revenir à l'exemple d'utilisation que donnait Miles, je ne vois pas non plus où serait le problème de sécurité de code. Les classes abstraites imposent aux classes qui en dérivent de redéfinir certaines méthodes. Si elles ne le font pas, le programme ne compile pas. Pour les templates c'est la même chose, l'utilisation d'un template impose que le(s) paramètre(s) utilisé(s) offre(nt) un ensemble de méthodes définies. S'i ce n'est pas le cas, pas de compilation non plus.

Un bouquin vraiment sympa pour voir plein d'applications des templates est "Modern Design in C++" d'Andrei Alexandrescu, je pense que tu devrais trouver plein d'exemples qui te convaincront de l'utilité et de la puissance des templates ;)

Citation:

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Envoyé par Miles

Quelle sécurité ?? encapsuler quoi ? Je ne comprend pas ce que tu dis.
Les templates permettent de dire qu'une classe ou une fonction peut utiliser un objet générique qui possède telle ou telle fonction ou type. Pour chaque utilisation, on aura une nouvelle classe ou fonction.

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Ce que je veux dire par securite du code, c'est "qu'est-ce qui garantit que le type que l'appelant specifie fasse partit de la famille de type voulu par le template?".

mais merci pour les reponse je commence a comprendre.

J'ai deja le livre d'Alexandrescu, achete tres rescemment, mais je l'ai pas encore compris ;)

donc si je comprends bien, celui qui implemente des templates specialise pour une famille de type precise, ne devrait pas les laisser accessible au utilisateurs d'une bibliotheque par exemple, pour eviter qu'un mauvais type soit utilise?
et utiliser des typedef qui les redefinissent?

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

Ce que je veux dire par securite du code, c'est "qu'est-ce qui garantit que le type que l'appelant specifie fasse partit de la famille de type voulu par le template?".

mais merci pour les reponse je commence a comprendre.

J'ai deja le livre d'Alexandrescu, achete tres rescemment, mais je l'ai pas encore compris ;)

donc si je comprends bien, celui qui implemente des templates specialise pour une famille de type precise, ne devrait pas les laisser accessible au utilisateurs d'une bibliotheque par exemple, pour eviter qu'un mauvais type soit utilise?
et utiliser des typedef qui les redefinissent?

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Il n'y a pas le choix, les templates sont disponibles pour tous. En revanche, il y a moyen de faire échouer la compilation avec des outils de Boost, faut juste que je remette la main dessus.

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

Ce que je veux dire par securite du code, c'est "qu'est-ce qui garantit que le type que l'appelant specifie fasse partit de la famille de type voulu par le template?".

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Ce que tu décris là s'appelle de la généricité contrainte. Tu souhaites imposer une contrainte sur le type utilisé pour instancier la fonction ou la classe template.

La généricité contrainte n'est pas implantée en C++, contrairement à d'autres langages.
Elle peut néanmoins être partiellement émulée, principalement en utilisant un cheminement d'instanciation de template qui conduit à une erreur de compilation explicite.

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

Ce que je veux dire par securite du code, c'est "qu'est-ce qui garantit que le type que l'appelant specifie fasse partit de la famille de type voulu par le template?".

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Pour qu'un template puisse être instancié pour un type donné, il suffit que les opérations nécessaires soient définies pour le type; il n'y a pas de contrainte d'héritage.

Citation:

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Envoyé par Miles

Il n'y a pas le choix, les templates sont disponibles pour tous. En revanche, il y a moyen de faire échouer la compilation avec des outils de Boost, faut juste que je remette la main dessus.

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Oui notamment avec la mpl, mais même sans cela, si le type utilisé en paramètre de template ne contient pas les méthodes requises, la compilation ne pourra pas se faire (enfin dans le cas ou ces méthodes sont appelées à un moment bien sûr).

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

J'ai deja le livre d'Alexandrescu, achete tres rescemment, mais je l'ai pas encore compris

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Il est un peu indigeste au début, surtout quand on n'a pas l'habitude des templates, mais le plus intéressant pour le début est vraiment la première partie, avec le Stroustrup (ou n'importe quel autre bouquin de C++ expliquant les templates) à côté pour revenir sur les points exposés par Andrei. Ca prend un peu de temps, mais ça en vaut la peine ;)

Perso, pour les templates, je préfère C++ templates, the complete guide (Jossutis et Vandevoorde). Le titre n'est vraiment pas menteur, et il y a à la fois référence et cas d'utilisation.

Merci pour les reponses, je crois que que je commence a comprendre que j'avais partiellement compris ;)
mais il me reste toujours des questions en suspend.
Voici ce que j'ai pu voir des utilisation classique des templates:

Code:

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1 2 3 4

template <class T> void uneFonction()   template <typename T> void uneAutreFonction()

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personellement je ne fais pas la difference entre typename et class.

et ensuite, j'ai un article sur la metaprogrammation qui expose un code tel que:

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8

template <unsigned N> struct Fib { enum { Val = Fib< N-1 >::Val + Fib < n-2 >::Val }; };

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Alors la, je trouve ce code tres particulier, puisque le template prend un entier non signe, qui est donc une valeur. donc en definitive, un template peut prendre un type, une valure, et en fait tout ce qu'on veut? Que peut on mettre d'autre a part des types et des valeures entieres? des char, des floats?

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

Merci pour les reponses, je crois que que je commence a comprendre que j'avais partiellement compris ;)
mais il me reste toujours des questions en suspend.
Voici ce que j'ai pu voir des utilisation classique des templates:

Code:

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1 2 3 4

template <class T> void uneFonction()   template <typename T> void uneAutreFonction()

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personellement je ne fais pas la difference entre typename et class.

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Il n'y a pas de différence entre typename et class dans ce contexte.

Citation:

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et ensuite, j'ai un article sur la metaprogrammation qui expose un code tel que:

Code:

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template <unsigned N> struct Fib { enum { Val = Fib< N-1 >::Val + Fib < n-2 >::Val }; };

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Alors la, je trouve ce code tres particulier, puisque le template prend un entier non signe, qui est donc une valeur. donc en definitive, un template peut prendre un type, une valure, et en fait tout ce qu'on veut? Que peut on mettre d'autre a part des types et des valeures entieres? des char, des floats?

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Note: ce genre de code ne fonctionne que si on utilise aussi des spécialisations explicites pour arrêter la récursion.

Les char sont des valeurs entières en C++.

On peut avoir des objets nommés, mais pas des floats.

Citation:

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Envoyé par Jean-Marc.Bourguet

Il n'y a pas de différence entre typename et class dans ce contexte.
[...]
On peut avoir des objets nommés, mais pas des floats.

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Cela sous-entends t-il que dans certain contextes, il y a une difference entre typename et class?
Si on peut avoir des objets nommés, comment le compilateur peut il connaitre les valeurs de l'objet avant l'execution? l'objet doit il etre constant?

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

Cela sous-entends t-il que dans certain contextes, il y a une difference entre typename et class?

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Dans un cas hors définition de template, le mot-clé "class" permet de déclarer un type. Le mot-clé typename permet d'indiquer au compilateur que le membre d'un type d'argument d'un modèle est un nom de type. BOn c'est peut-être pas très clair, un exemple devrait éclaircir les choses :

Code:

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template <class T> class MyClass {   typedef typename T::iterator iterator;   //... };

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typename permet d'indiquer au compilateur que T::iterator est un nom de type et non pas un attribut statique par exemple.

Citation:

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Envoyé par 5:35pm

Si on peut avoir des objets nommés, comment le compilateur peut il connaitre les valeurs de l'objet avant l'execution? l'objet doit il etre constant?

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Oui, pour l'utilisation de paramètres templates, il ne peut s'agir que de paramètres connus à la compilation, donc soit des types soit des valeurs constantes. Par contre je n'ai jamais vu autre chose que des entiers comme paramètres constants, du coup cette histoire d'objets nommés m'intéresse beaucoup.

Citation:

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Envoyé par bolhrak

Oui, pour l'utilisation de paramètres templates, il ne peut s'agir que de paramètres connus à la compilation, donc soit des types soit des valeurs constantes. Par contre je n'ai jamais vu autre chose que des entiers comme paramètres constants, du coup cette histoire d'objets nommés m'intéresse beaucoup.

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Voilà quelques exemples de choses possibles (voir C++ Templates The Complete Guide, D. Vandevoorde et N.M. Josuttis):

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

int a; // globale ou membre statique extern char const hello[] = "Hello world!"; // extern est nécessaire void f(); template <typename T> void g(); class X { int n; };   template <typename T, T p> class C;   C<int, 42> c1; C<int*, &a> c2; C<int&, a> c3; C<void (*)(), &f> c4; C<void (*)(), &g<double> > c5; C<int X::*, &X::n> c6; C<char const*, hello> c7; // C<char*, "toto"> c8; invalide // C<double, 1.2> c9; invalide // C<int*, (int*)0> c10; invalide   template <typename T, int T::*> class D; C<X, &X::n> d1;

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Merci beaucoup pour les exemples :)

Je m'apperçois que certains me sont en fait familiers, surtout l'utilisation des pointeurs de fonction comme paramètre template (oui j'ai oublié de le préciser dans mon précédent message).