[C++ Templates] C++ Templates - Eine Einführung in die Template-Programmierung

Das Sprachmittel der C++ Templates hat den Ruf, einerseits erheblichen Overhead in Form von aufgeblähtem Binärcode zu erzeugen (Stichwort: Code Bloat) und gilt andererseits als komplex bis exotisch und damit untauglich für den Praxiseinsatz (Stichwort: Template Meta-Programmierung). Infolgedessen werden Templates in der Praxis nur relativ zögernd eingesetzt. Moderne C++-Compiler sind aber heutzutage in der Lage, ungerechtfertigten Overhead vollständig zu vermeiden, so dass eigentlich nichts mehr gegen den Einsatz von C++-Templates in der professionelllen Software-Entwicklung spricht. Im Gegenteil, sie können - geschickt eingesetzt - die Performanz und Qualität eines Programms spürbar erhöhen.

Das Seminar versucht uralte Vorurteile wie die Code-Bloat-Legende auszuräumen und vermittelt jene Kenntnisse über Templates, die ein C++-Programmierer braucht, um das Sprachmittel in der Praxis effektiv einzusetzen. Dabei wird u.a. erläutert, was es mit dem Code Bloat auf sich hat und warum eine Template-Klasse u.U. zu weniger Binärcode führt als eine herkömmliche Klasse. Wir lernen wie man Templates geschickt benutzt und Fehler im Einsatz von Templates vermeiden kann. Wir besprechen, warum Templates nicht nur für die Implementierung von STL-artigen Bibliotheken taugen, sondern auch in ganz alltäglichen C++-Programmiersituationen höchst elegante und effiziente Lösungen ermöglichen.

Selbstverständlich werden alle Sprachmittel der C++-Templates besprochen. Das Hauptaugenmerk liegt aber in der praktischen Anwendung und der Einübung von Programmiertechniken unter Verwendung von Templates. Dabei werden auch Aspekte des Software-Designs unter Verwendung von Templates besprochen. Dabei geht es im wesentlichen um die Analyse von Gemeinsamkeiten und Variabilitäten (Commonality-Variability-Analysis) und die entsprechende Umsetzung in C++. Als Ausblick wird eine Einführung in die Grundlagen der Template-Meta-Programmierung (TMP) gegeben. Da TMP aber nur in ganz speziellen Fällen nützlich ist, bleibt es bei der Einführung.

Der Schwerpunkt des Seminars liegt bei der "normalen" C++-Programmierung. Ziel des Seminars ist es, zu erlernen, wie Templates eingesetzt werden können, um Programme mit höherer Performanz, geringerem Speicherbedarf, besserer Lesbarkeit, Wartbarkeit und Qualität zu erzeugen.

Inhalte

	Grundlagen der C++-Templates
	Template Parameter
	Template Argumente
	Spezialisierung von Klassen-Templates
	Überladen von Funktions-Templates
	Default Template-Argumente
	Member Templates
	Template Template Parameter
	Friends und Templates Programmiertechniken
	Statischer Polymorphismus
	Template Argument Reflection
	Traits
	Policy und Strategy Pattern
	Vererbung und Templates
	Curiously Recurring Template Pattern
	Grundlagen der Template Meta-Programmierung Sonstiges
	Aspekte des Software-Designs mit Templates
	Zukünftige Template-Sprachmittel