複数の型パラメータと型推論

導入

テンプレートは型を2つ以上取れますし、既定値も持てます。また、関数テンプレートは引数から型を自動で判断（型推論）してくれます。実務でテンプレートを読むために必要な知識を仕上げます。

説明

template <typename K, typename V> のように、型パラメータを複数書けます。std::map<Key, Value> や std::pair<A, B>（次章）がその例です。

flowchart TB
  p["template<typename K, typename V> struct Pair"]
  p -->|"Pair<string, int>"| a["K=string, V=int"]
  p -->|"Pair<int, double>"| b["K=int, V=double"]

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template <typename K, typename V>
struct Pair {
    K key;
    V value;
};

int main() {
    Pair<string, int> age{ "たろう", 20 };
    cout << age.key << ": " << age.value << endl;   // たろう: 20
    return 0;
}

関数テンプレートでは、引数から型を推論できるので <...> を省略できます。前レッスンで maxOf(3, 5) と書けたのはこのためです。一方で、型を明示したいときや推論できないときは 関数<型>(...) と書きます。

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
T half(T x) { return x / 2; }

int main() {
    cout << half(10) << endl;       // 5（int と推論 → 整数の割り算）
    cout << half(10.0) << endl;     // 5（double と推論）
    cout << half<double>(10) << endl;  // 5（型を明示 → double で計算）
    return 0;
}

補足: C++ の標準ライブラリ（STL＝Standard Template Library）は、その名のとおりテンプレートの集大成です。vector map sort などを使うたびに、あなたはテンプレートを使っています。仕組みを知っておくと、エラーメッセージも読みやすくなります。

まとめ

型パラメータは複数持て（<K, V>）、関数テンプレートは引数から型を推論します。明示したいときは 関数<型>(...)。テンプレートは STL の土台であり、「型に依存しない汎用部品」を作るための C++ の中心的な機能です。