¿Qué es la clase de plantilla en C ++?
La clase de plantilla como su nombre indica es una plantilla para clases. C ++ nos proporciona una forma en la que podemos crear una clase que servirá como modelo / plantilla para futuras clases. Una clase de plantilla tendrá variables genéricas y métodos de tipo "T" que luego se pueden personalizar para usar con diferentes tipos de datos según el requisito.
Definición
Según la definición estándar, una clase de plantilla en C ++ es una clase que permite al programador operar con tipos de datos genéricos. Esto permite que la clase se use en muchos tipos de datos diferentes según los requisitos sin la necesidad de ser reescrita para cada tipo.
Comprender la clase de plantilla en C ++
Si consideramos el ejemplo del mundo real de la clase de plantilla para una mejor comprensión, entonces podemos considerar esto como un anteproyecto. Si un constructor de bienes raíces está diseñando un municipio, prepara el diseño de los apartamentos que incluyen las especificaciones genéricas, como el plano de planta, la colocación de puertas, ventanas, etc. Este plan puede considerarse una clase de plantilla que nos dará una perspectiva general. idea de cómo se verá un apartamento desde una imagen más grande. Esto se puede usar para diseñar pisos individuales que se pueden personalizar según las preferencias del propietario que serán específicas para ese apartamento, pero la plantilla genérica seguirá siendo común en todo el municipio.
La clase de plantilla funciona en líneas similares. Si estamos diseñando una aplicación empresarial, tendrá múltiples entidades que representarán las clases. Cada clase tendrá sus propiedades y métodos específicos. Sin embargo, se puede diseñar una plantilla que logre insertar estas entidades en la base de datos. Utilizaremos este ejemplo en las próximas secciones de este artículo. Pero si no usamos la clase de plantilla, entonces tendremos que escribir clases individuales para las operaciones Crear, Recuperar, Actualizar, Eliminar. Sin embargo, al usar la clase de plantilla podemos hacer este trabajo escribiendo solo una sola clase, reduciendo así mucho tiempo y eliminando la posibilidad de una gran cantidad de código duplicado redundante.
¿Cómo hace Template Class en C ++ que trabajar sea tan fácil?
Cuando se trabaja en una aplicación empresarial, la mayoría de las veces los programadores enfrentan un escenario en el que la estructura del programa se complica a medida que aumenta el número de clases de modelos. La complejidad se agrega aún más cuando implementamos los conceptos OOPS como Herencia y Polimorfismo. En tales escenarios, las clases de plantilla son muy útiles en las que puede reducir las líneas de código que desea escribir para realizar algunas operaciones que seguirán siendo las mismas en múltiples clases / entidades.
¿Qué se puede hacer con la clase de plantilla en C ++?
El uso de clases de plantilla puede reducir la complejidad del código definiendo operaciones genéricas que se realizarán en una clase de plantilla y usar esta clase de plantilla con múltiples tipos de datos para obtener los resultados requeridos.
Por ejemplo, si estamos escribiendo un programa de calculadora que tendrá métodos que toman 2 parámetros de entrada, puede realizar sumas, restas, multiplicaciones y divisiones y devolvernos la salida.
Supongamos que el requisito inicial era desarrollar solo un programa para trabajar con números naturales. Para este propósito, acaba de escribir una clase con la plantilla a continuación.
Calculadora de clase:
(
público:
agregar sin firmar (sin firmar num1, sin firmar num2) ()
Restar sin firmar (sin firmar num1, sin firmar num2) ()
Multiplicación sin signo (sin signo num1, sin signo num2) ()
División sin signo (número sin signo1, número sin signo2) ()
);
Ahora con el cambio de requisito, se le pide que realice operaciones similares para todos los enteros (negativos y positivos), así como los tipos decimales (largos).
Con la clase actual, escribirá dos clases adicionales o editará esta clase para agregar funciones similares durante mucho tiempo y también en tipos de datos.
Sin embargo, si tuviéramos que usar una clase de plantilla, definiremos solo 1 clase de plantilla que funcionará en el tipo de datos genérico y el tipo de datos del valor de retorno y los parámetros de entrada se determinarán en función de si se pasa una variable sin signo o si pasando tipo de datos largo o int:
Modelo
Calculadora de clase:
(
Público:
T Agregar (T num1, T num2) ()
T Restar (T num1, T num2) ()
T Multiplicar (T num1, T num2) ()
T Divide (T num1, T num2) ()
);
Trabajar con clase de plantilla en C ++
Del ejemplo de la Calculadora en la sección anterior, podemos usar esta clase genérica de la Calculadora en nuestra función principal o en cualquier otra área de nuestro programa con diferentes tipos de datos como se muestra a continuación:
Vacío principal () (
Long resultLong = Calculator.Add (20.7, 18.2);
Int resultInt = Calculator.Add (10, -15);
Unsigned resultUnsigned = Calculator.Add (10, 18);
)
Aquí, el tipo de datos de T definido en la clase genérica se determinará en función del tipo de datos de los parámetros de entrada pasados a las funciones.
Ventajas de la clase de plantilla en C ++
Las principales ventajas de usar las clases de plantilla son las siguientes:
- Debe definir solo 1 clase que funcionará con diferentes tipos de datos.
- En el momento de la compilación, las instancias de esta clase de plantilla se generan solo para aquellos tipos de datos para los que la clase de plantilla se ha utilizado en el programa.
Por ejemplo, si en el ejemplo anterior solo estamos usando la clase de plantilla con el tipo de datos int, entonces el compilador creará una instancia de solo el tipo de datos int, ahorrando así espacio que habría sido utilizado por implementaciones de tipos de datos largos y sin signo si hubiéramos escrito clases individuales para cada uno.
- Como ya hemos visto, crear y usar una clase de plantilla reducirá los esfuerzos y las líneas de código para el desarrollo y también reducirá la complejidad y el tiempo en la depuración del programa para cualquier problema, ya que solo está trabajando con 1 clase.
Clase de plantilla requerida en habilidades de C ++
Crear y usar clases de plantillas es muy simple y no requiere que tengas habilidades avanzadas de programación en C ++. Todo lo que necesita hacer es analizar las clases que tendrán funciones comunes y crear una clase de plantilla para todas ellas.
¿Por qué deberíamos usar una clase de plantilla en C ++?
Siempre debemos tratar de incorporar clases de plantillas en nuestros programas cuando trabajemos en una aplicación empresarial que pueda cambiar y crecer en el futuro. Esto nos ayudará en el futuro cuando estemos trabajando para extender las funcionalidades del programa, luego nos daremos cuenta de que gran parte del trabajo ya será administrado por clases de plantillas y cuando la aplicación se vuelva compleja durante el período de tiempo, el código seguirá siendo compacto y comprensible para cualquier persona nueva en el programa.
¿Por qué necesitamos una clase de plantilla en C ++?
La clase de plantilla funciona como un contenedor que resulta muy útil cuando varias clases realizarán la misma función de manera similar para diferentes tipos de datos. Este contenedor envolverá la funcionalidad en una única entidad que puede utilizarse para diferentes tipos de datos según el requisito.
Otro uso común para la clase de plantilla puede ser cuando se busca implementar estructuras de datos como una lista vinculada, pilas, colas para admitir diferentes tipos de datos. Estas estructuras de datos seguirán el mismo enfoque para empujar, hacer estallar y atravesar elementos independientemente del tipo de datos y, por lo tanto, se pueden usar implementando una clase de plantilla.
¿Cómo te ayudará esta tecnología en el crecimiento profesional?
Tener un buen conocimiento y conceptos prácticos como una clase de plantilla es lo que lo separará como programador para la aplicación empresarial de un programa que solo ha aprendido a programar y es posible que no pueda adaptarse a una aplicación empresarial grande de inmediato. La forma más optimizada.
Esto también le permitirá escribir códigos con una mejor comprensión y extensibilidad.
Conclusión
Al trabajar y programar en cualquier idioma, nuestro objetivo siempre debe ser apoyar la reutilización de nuestro código haciéndolo lo más genérico posible, manteniéndolo modular y compacto. Las clases de plantilla son una excelente manera de lograr eso para las clases con funciones similares comunes.
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Esta ha sido una guía de ¿Qué es la clase de plantilla en C ++? Aquí hemos discutido las ventajas junto con la necesidad de clase de plantilla en C ++. También puede consultar los siguientes artículos para obtener más información:
- Plantilla en Java
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- ¿Qué es ExpressJS?
- ¿Qué son las pruebas exploratorias?