[C++] テンプレートの使い方についてわかりやすく解説

#include <iostream>
using namespace std;
// テンプレート関数の定義
template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b; // 引数を加算して返す
}
int main() {
    int intResult = add(3, 5); // 整数の加算
    double doubleResult = add(2.5, 4.5); // 浮動小数点数の加算
    cout << "整数の加算結果: " << intResult << endl; // 結果を出力
    cout << "浮動小数点数の加算結果: " << doubleResult << endl; // 結果を出力
    return 0;
}

整数の加算結果: 8
浮動小数点数の加算結果: 7

#include <iostream>
using namespace std;
// テンプレートクラスの定義
template <typename T>
class Box {
private:
    T value; // 値を格納するメンバ変数
public:
    // コンストラクタ
    Box(T val) : value(val) {}
    // 値を取得するメンバ関数
    T getValue() const {
        return value; // 値を返す
    }
};
int main() {
    Box<int> intBox(123); // 整数型のBoxを作成
    Box<double> doubleBox(45.67); // 浮動小数点数型のBoxを作成
    cout << "整数型のBoxの値: " << intBox.getValue() << endl; // 結果を出力
    cout << "浮動小数点数型のBoxの値: " << doubleBox.getValue() << endl; // 結果を出力
    return 0;
}

整数型のBoxの値: 123
浮動小数点数型のBoxの値: 45.67

#include <iostream>
using namespace std;
// テンプレート関数の定義
template <typename T>
void printType(T value) {
    cout << "一般的な型: " << value << endl; // 一般的な型の処理
}
// 特殊化: int型の場合
template <>
void printType<int>(int value) {
    cout << "整数型: " << value << endl; // 整数型の処理
}
int main() {
    printType(10); // 整数型の特殊化が呼ばれる
    printType(3.14); // 一般的な型が呼ばれる
    return 0;
}

整数型: 10
一般的な型: 3.14

#include <iostream>
using namespace std;
// テンプレートクラスの定義
template <typename T, int size>
class Array {
private:
    T arr[size]; // 固定サイズの配列
public:
    void setValue(int index, T value) {
        if (index >= 0 && index < size) {
            arr[index] = value; // 値を設定
        }
    }
    T getValue(int index) const {
        return arr[index]; // 値を取得
    }
};
int main() {
    Array<int, 5> intArray; // サイズ5の整数型配列
    intArray.setValue(0, 10);
    intArray.setValue(1, 20);
    cout << "配列の値: " << intArray.getValue(0) << ", " << intArray.getValue(1) << endl; // 結果を出力
    return 0;
}

配列の値: 10, 20

#include <iostream>
using namespace std;
// テンプレートメタプログラミングによるフィボナッチ数の計算
template <int N>
struct Fibonacci {
    static const int value = Fibonacci<N - 1>::value + Fibonacci<N - 2>::value; // 再帰的に計算
};
template <>
struct Fibonacci<0> {
    static const int value = 0; // 基底ケース
};
template <>
struct Fibonacci<1> {
    static const int value = 1; // 基底ケース
};
int main() {
    cout << "フィボナッチ数 F(5): " << Fibonacci<5>::value << endl; // 結果を出力
    return 0;
}

フィボナッチ数 F(5): 5

#include <iostream>
#include <vector> // std::vectorを使用するためのインクルード
using namespace std;
int main() {
    vector<int> intVector; // 整数型のベクターを作成
    // 要素の追加
    intVector.push_back(10);
    intVector.push_back(20);
    intVector.push_back(30);
    // 要素の出力
    cout << "ベクターの要素: ";
    for (int value : intVector) {
        cout << value << " "; // 各要素を出力
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

ベクターの要素: 10 20 30

#include <iostream>
#include <vector> // std::vectorを使用するためのインクルード
#include <algorithm> // std::sortを使用するためのインクルード
using namespace std;
int main() {
    vector<int> intVector = {30, 10, 20}; // 整数型のベクターを初期化
    // ソート前の出力
    cout << "ソート前の要素: ";
    for (int value : intVector) {
        cout << value << " "; // 各要素を出力
    }
    cout << endl;
    // ソート
    sort(intVector.begin(), intVector.end()); // ベクターをソート
    // ソート後の出力
    cout << "ソート後の要素: ";
    for (int value : intVector) {
        cout << value << " "; // 各要素を出力
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

ソート前の要素: 30 10 20 
ソート後の要素: 10 20 30