Template Variadik

Termasuk bagian Pemrograman Berorientasi Object dalam perjalanan C++ di Coddy. Pelajaran 67 dari 104.

Bagaimana jika kamu memerlukan fungsi yang menerima argumen dalam jumlah berapa pun dengan tipe apa pun? Template tradisional mengharuskan kamu menentukan secara persis jumlah parameter tipe yang diperlukan. Template variadik mengatasi hal ini dengan memungkinkan template menerima argumen template dalam jumlah yang tidak terbatas.

Sintaks menggunakan ... (elipsis) untuk membuat paket parameter:

template <typename... Args>
void printAll(Args... args) {
    // Args adalah paket parameter template
    // args adalah paket parameter fungsi
}

Untuk memproses argumen, biasanya kamu menggunakan rekursi dengan kasus dasar. Paket parameter mengembang satu argumen setiap kali hingga tidak ada yang tersisa:

// Kasus dasar: tidak ada argumen tersisa
void print() {
    std::cout << std::endl;
}

// Kasus rekursif: proses argumen pertama, lalu lakukan rekursi dengan sisanya
template <typename T, typename... Rest>
void print(T first, Rest... rest) {
    std::cout << first << " ";
    print(rest...);  // Uraikan argumen yang tersisa
}

print(1, 3.14, "hello", 'x');  // output: 1 3.14 hello x

Kamu juga bisa menggunakan ekspresi fold (C++17) untuk operasi yang lebih sederhana tanpa rekursi eksplisit:

template <typename... Args>
auto sum(Args... args) {
    return (args + ...);  // Ekspresi fold: menjumlahkan semua argumen
}

std::cout << sum(1, 2, 3, 4) << std::endl;  // output: 10

Template variadik mendukung banyak fitur standard library seperti std::make_unique, std::tuple, dan std::function. Template ini memungkinkan fungsi yang aman dari segi tipe dan dapat bekerja dengan kombinasi jenis serta jumlah argumen apa pun.

Tantangan

Mudah

Mari bangun sistem pencatatan log yang fleksibel dengan template variadik untuk menangani pesan dengan jumlah argumen berapa pun. Kamu akan membuat utilitas yang dapat menggabungkan nilai, menghitung argumen, dan mencetak output berformat, semuanya menggunakan pack parameter.

Kamu akan mengatur kodemu dalam dua file:

Variadic.h: Definisikan fungsi template variadik di sini.
Buat fungsi printAll yang mencetak semua argumennya dengan spasi sebagai pemisah, lalu diikuti baris baru. Gunakan pendekatan rekursif dengan kasus dasar yang hanya mencetak baris baru, dan kasus rekursif yang mencetak argumen pertama, sebuah spasi, lalu memanggil kembali fungsi dengan argumen yang tersisa.

Buat fungsi countArgs yang mengembalikan jumlah argumen yang diteruskan kepadanya. Gunakan sizeof... untuk mendapatkan ukuran pack parameter.

Buat fungsi sum yang menjumlahkan semua argumen numerik dan mengembalikan hasilnya. Gunakan ekspresi fold dengan operator +.

Buat fungsi product yang mengalikan semua argumen numerik dan mengembalikan hasilnya. Gunakan ekspresi fold dengan operator *.
main.cpp: Baca empat input, masing-masing pada baris terpisah:
1. Bilangan bulat
2. Bilangan double
3. String
4. Karakter
Demonstrasikan template variadikmu dengan:
1. Memanggil printAll dengan keempat input dan mencetak hasilnya
2. Mencetak jumlah argumen saat memanggil countArgs dengan bilangan bulat, double, dan karakter: Argument count: <count>
3. Menghitung jumlah bilangan bulat, double, serta nilai 10 dan 5, lalu mencetak: Sum: <result>
4. Menghitung hasil perkalian bilangan bulat dengan nilai 2 dan 3, lalu mencetak: Product: <result>
5. Memanggil printAll hanya dengan string sebagai argumen tunggal
6. Memanggil printAll tanpa argumen, yang seharusnya hanya mencetak baris baru

Contohnya, dengan input 5, 2.5, Hello, dan X:

5 2.5 Hello X 
Argument count: 3
Sum: 22.5
Product: 30
Hello

Perhatikan bagaimana printAll menangani jumlah argumen dengan tipe campuran berapa pun, dari empat argumen hingga nol. Fungsi sum dan product menggunakan ekspresi fold untuk menggabungkan semua nilai dengan cara yang ringkas tanpa rekursi eksplisit. Fungsi countArgs-mu menunjukkan bagaimana sizeof... memberimu ukuran pack saat kompilasi.

Coba sendiri

#include <iostream>
#include <string>
#include "Variadic.h"

using namespace std;

int main() {
    // Baca input
    int intVal;
    double doubleVal;
    string strVal;
    char charVal;
    
    cin >> intVal;
    cin >> doubleVal;
    cin >> strVal;
    cin >> charVal;
    
    // TODO: Panggil printAll dengan keempat input
    
    // TODO: Cetak jumlah argumen menggunakan countArgs dengan intVal, doubleVal, dan charVal
    // Format: "Argument count: <count>"
    
    // TODO: Hitung dan cetak jumlah dari intVal, doubleVal, 10, dan 5
    // Format: "Sum: <result>"
    
    // TODO: Hitung dan cetak hasil kali intVal, 2, dan 3
    // Format: "Product: <result>"
    
    // TODO: Panggil printAll hanya dengan string
    
    // TODO: Panggil printAll tanpa argumen
    
    return 0;
}

Uji dirimu

Pelajaran ini berisi kuis singkat. Mulai pelajarannya untuk menjawab kuis dan melacak progresmu.

Semua pelajaran di Pemrograman Berorientasi Object

1Dasar-Dasar OOP

File Eksternal Build dan Kompilasi C++File Header dan File Source Namespace dan Cakupan Pengantar OOP dalam C++class vs object Pointer 'this'method (Fungsi Anggota)Atribut (Anggota Data)Dasar Ctor dan Dtor Ringkasan: Kalkulator Sederhana

4Properti class

Anggota instance vs static Getter dan setter Fungsi anggota const Kata kunci mutable Method dan variabel static Fungsi dan class friend Rangkuman, Pengelola Rekening Bank

7Pewarisan

Pewarisan Dasar Tingkat Akses pada Pewarisan Urutan Pemanggilan Ctor & Dtor Penimpaan method Fungsi Virtual & VTable Pewarisan Berganda Pewarisan Virtual Rangkuman: Hierarki Karyawan

10Gambaran Umum STL

Gambaran Umum dan Filosofi STL Kontainer STL Iterator Algoritma STL Functor dan Ekspresi Lambda Rangkuman: Frekuensi Kata

13Pola Desain Bagian 1

Pengantar Pola Desain Pola Singleton Factory dan Abstract Factory Pola Builder Pola Observer Pola Strategy

Latihan sendiri: Compiler C++ online