テンプレートメソッドパターン

リソース(ファイル，メモリなど)は獲得したものを必ず開放しないといけないので管理がやっかい(fopen()->fclose()，malloc()->free())．例えば以下のような，指定されたファイルを読んで１行ごとに数字列を読み，その値の範囲を返すプログラム．

int range(const char *pFname){
 FILE *fp = fopen(pFname, "r");
 if (fp == NULL) return -1;

 int min = INT_MAX;
 int max = INT_MIN;
 char buf[256];

 while(fgets(buf, sizeof(buf), fp) != NULL){
     int val = atoi(buf);
     min = (min > val)? val : min;
     max = (max < val)? val : max;
     }

 fclose(fp);

 return (max - min);
}

しかしもし「ファイルの中に空行が入っていたら-1を返す」という変更を行ったとしよう．ここで単純に

while(fgets(buf, sizeof(buf), fp) != NULL){
if(buf[0] == '\n') return -1;

としてしまうとfclose()できないのでリソースリークが起きる．こういう場合、breakやgotoを用いて抜けるといった方法も考えられる．C言語でgotoが用いられている場合，多くはリソースの解法が絡んでいる．

前後に定形処理が必要がコード

リソースを扱うコードが複雑になるのは，リソースの管理コード(獲得と解放)がリソースを使うコードを挟んでいるため．このような場合にはテンプレートメソッドパターンが有効．プログラム中の一部の処理を関数(ポインタ)として差し替えられるようにすることでそれ以外の部分を定形処理として再利用できるようにする．

先ほどのプログラムで問題になっていた途中退室のケースも支障なく実装できる．リソースの管理は read_file 関数に委ねられるので，range_processor をimplする人は、ファイルがNULLでないか否かを気にせず，openできている前提でロジックを書ける．このような設計パターンをloanパターンともいう．

int以外を返す

さらに抽象化してint以外を返せるようにしたい．今は read_file において processor 関数の結果を返しているが，int以外も返したいとなると，単純に実装すると read_file 関数が型の数だけ増えてしまう．そこで継承を利用することで任意の型に対して利用できるようになる．

実装の型としては，インターフェス型では 機能だけ を実装し，その関数(ポインタ)はそのインターフェス型へのthisポインタと，最低限の外から与える変数を引数に取るようにする．次にそのインターフェスを継承した自分用の構造体を作り，機能に必要なデータもメンバとして持たせる．そのときメンバ関数ポインタとしては(baseのメンバ関数ポインタ) その構造体へアップキャストして その構造体のデータを使うようにして実装した関数を登録する．

つまり，そのクラスを利用する関数(read_file)側としてはインターフェース型のprocessorを呼び出しているが，実際はその効果は継承型へとextendするイメージ．

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