Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру и код ваших программ

template <typename C> // допускается typename (как и “class”)
void f(const C& container, // typename не допускается
typename C::iterator iter); // typename требуется

C не является вложенным зависимым именем типа (оно не вложено внутрь чего-либо, зависимого от параметра шаблона), поэтому его не нужно предварять словом typename при объявлении контейнера, но C::iterator – это вложенное зависимое имя типа, поэтому перед ним следует поставить typename.

Из правила «typename должно предварять вложенные зависимые имена типов» есть исключение: typename не должно предварять вложенные зависимые имена типов в списке базовых классов или в идентификаторе базового класса в списке инициализации членов. Например:

template <typename T>
class Derived: public Base<T>::Nested { // список базовых классов:
public: // typename не допускается
explicit Derived(int x)
:Base<T>::Nested(x) // идентификатор базового класса
{ // в списке инициализации членов:
// typename не допускается
typename Base<T>::Nested temp; // использование вложенного
... // зависимого имени типа не как
} // идентификатора базового
... // класса в списке инициализации
}; // членов: typename необходимо

Такая несогласованность несколько раздражает, но по мере приобретения опыта вы перестанете ее замечать.

Рассмотрим еще один пример использования typename, потому нечто подобное можно встретить в реальном коде. Предположим, что мы пишем шаблон функции, которая принимает итератор, и хотим сделать локальную копию – temp – объекта, на который этот итератор указывает. Это можно сделать примерно так:

template <typename IterT>
void workWithIterator(IterT iter)
{
typename std::iterator_traits<IterT>::value_type temp(*iter);
...
}

Не пугайтесь при виде выражения std::iterator_traits<IterT>::value_type. Здесь просто используются стандартные классы-характеристики (traits) (см. правило 47). Так, на C++ говорят «тип того, на что указывает объект типа *IterT». В этом предложении объявлена локальная переменная (temp) того же типа, что и объекты, на которые указывает IterT, а затем она инициализирована значением, на которое указывает iter. Если IterT будет типа vector<int>::iterator, то temp будет иметь тип int. Если же IterT будет типа vector<string>::iterator, то temp будет иметь тип string. Поскольку std::iterator_traits<IterT>::value_type – это вложенное зависимое имя типа (value_type вложено внутрь iterator_traits<IterT>, а IterT – параметр шаблона), мы должны предварить его словом typename.

Если вам неприятно даже видеть выражение std::iterator_traits<IterT>::value_type, представьте, каково набирать его на клавиатуре. Если вы, как и большинство программистов, считаете, что набрать такое более одного раза немыслимо, определите псевдоним для этого типа посредством typedef. Для имен членов классов-характеристик, к каковым относится value_type, (см. в правиле 47 информацию о классах- характеристиках), принято соглашение, согласно которому имя typedef должно совпадать с именем члена. Таким образом, определение локального typedef обычно выглядит так:

template <typename IterT>
void workWithIterator(IterT iter)
{
typedef typename std::iterator_traits<IterT>::value_type value_type;
value_type temp(*iter);
...
}

Многих программистов соседство typedef и typename поначалу раздражает, но это логическое следствие из правила обращения к вложенным зависимым именам типов. Вы скоро привыкнете. К тому же у вас есть на то веские причины. Сколько раз вы готовы напечатать std::iterator_traits<IterT>::value_type?

В качестве заключительного замечания я должен упомянуть, что не все компиляторы настаивают на строгом выполнении правил, касающихся ключевого слова typename. Некоторые принимают код, в котором typename требуется, но пропущено; некоторые принимают код, где typename присутствует, но не допускается; и некоторые (обычно это касается старых компиляторов) отвергают typename даже там, где оно необходимо. Это значит, что взаимосвязи между typename и вложенными зависимыми имен типов могут стать причиной некоторых не очень серьезных ошибок при переносе программ на другую платформу.

Что следует помнить

• В объявлениях параметров шаблона ключевые слова class и typename взаимозаменяемы.

• Используйте typename для идентификации вложенных зависимых имен типов, если они не встречаются в списке базовых классов или в качестве идентификатора базового класса в списках инициализации членов.

Правило 43: Необходимо знать, как обращаться к именам в шаблонных базовых классах

Предположим, что нам нужно написать программу, которая будет посылать сообщения нескольким компаниям. Сообщения должны отправляться как в зашифрованной форме, так и в форме открытого текста. Если во время компиляции у нас достаточно информации для определения того, какие сообщения должны быть отправлены каким компаниям, то мы можем прибегнуть к решению, основанному на шаблонах:

class CompanyA {
public:
...
void sendClearText(const std::string& msg);
void sendEncryptedText(const std::string& msg);
...
};
class CompanyB{
public:
...
void sendClearText(const std::string& msg);
void sendEncryptedText(const std::string& msg);
...
};
... // классы для других компаний
class MsgInfo {...}; // класс, содержащий информацию,
// используемую для создания
// сообщения
template<typename Company>
class MsgSender {
public: