Wie können Template-Funktionen als Argumente in C übergeben werden?

Vorlagenfunktion als Vorlagenargument erklärt

In C kann generische Programmierung mithilfe von Funktionszeigern oder Vorlagen erreicht werden. Vorlagen bieten Effizienz, da sie es dem Compiler ermöglichen, Funktionen einzubinden, was zu einer besseren Leistung führt.

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem zwei Funktionen, a und b, ähnliche Vorgänge ausführen, jedoch mit geringfügigen Abweichungen. Um Codeduplizierung zu vermeiden, kann eine generische Funktion mithilfe von Vorlagen definiert werden:

<code class="c++">template<void (*param)(int)>
void function() {
    param(123);
    param(456);
}</code>

Diese Vorlage verwendet einen Funktionszeiger als Argument und ermöglicht die Laufzeitauswahl der spezifischen auszuführenden Funktion. Im Beispiel funktioniert function<> kann entweder mit a oder b als Argument aufgerufen werden.

Vorlagenfunktionen mit Vorlagenargumenten

Es treten jedoch Einschränkungen auf, wenn a und b selbst generische Funktionen sind. Vorlagenparameter können Typen, Vorlagentypen oder Werte sein, von denen keiner die Übergabe von Vorlagenfunktionen als Argumente direkt unterstützt.

Um diese Herausforderung zu meistern, kann man „Vorlagenvorlagenparameter“ verwenden. Die Verwendung einer Vorlagenfunktion als Typ erfordert jedoch eine Instanziierung, was sie unpraktisch macht. Eine Problemumgehung besteht in der Verwendung von Dummy-Strukturen:

<code class="c++">struct a { static void foo () {}; };
struct b { static void foo () {}; };

template <template <typename P> class T>
void function ()
{
    T<SomeObj>::foo ();
    T<SomeOtherObj>::foo ();
}

int main ()
{
    function<a>();
    function<b>();
}</code>

In diesem Beispiel werden a und b als statische Memberfunktionen in Strukturen gekapselt. Funktion akzeptiert eine Vorlagenstruktur als Argument, die im Wesentlichen die aufzurufende Vorlagenfunktion darstellt. Durch die Übergabe dieser Struktur kann die spezifische foo-Funktion für verschiedene Typen ausgeführt werden.

Daher ermöglicht dieser Ansatz die Definition generischer Funktionen, die Vorlagenfunktionen als Argumente akzeptieren können, was flexiblen und wiederverwendbaren Code in C-Generika ermöglicht.

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