C++. Сборник рецептов

Выполнив указанные шаги, я в один контейнер (map) добавил указатель на адрес другого контейнера (set). Что я не делал — это добавление объекта set в map. Разница очень существенна. Так как контейнеры обладают семантикой копирования, следующий код приведет к копированию всего набора s в map.

set<string> s;
// Заполнить s данными...
log_[id] = s; // Скопировать s и добавить его копию в log_

Это приведет к огромному числу дополнительных нежелательных копирований. Следовательно, общее правило при использовании контейнеров из контейнеров — это использовать указатели на контейнеры.

Глава 7 Алгоритмы

7.0. Введение

Эта глава рассказывает, как работать со стандартными алгоритмами и как использовать их для стандартных контейнеров. Эти алгоритмы первоначально являлись частью того, что часто называется Standard Template Library (STL — стандартная библиотека шаблонов) и представляет собой набор алгоритмов, итераторов и контейнеров, которые теперь вошли в стандартную библиотеку (глава 6 содержит рецепты по работе со стандартными контейнерами). Я их буду называть просто стандартными алгоритмами, итераторами и контейнерами, но не забывайте, что это то же самое, что другие авторы называют частью STL. Одним из базовых элементов стандартной библиотеки являются итераторы, так что первый рецепт описывает, что они собой представляют и как их использовать. После этого идет несколько рецептов, которые объясняют, как использовать и расширять стандартные алгоритмы. Наконец, если вы не нашли ничего подходящего в стандартной библиотеке, то рецепт 7.10 расскажет, как написать собственный алгоритм.

Представленные здесь рецепты в основном предназначены для работы со стандартными контейнерами, и тому есть две причины. Во-первых, стандартные контейнеры очень распространены, и лучше изучить стандарт, чем изобретать колесо. Во-вторых, реализация алгоритмов из стандартной библиотеки предоставляет хороший пример для подражания в смысле взаимодействия и производительности. Если вы посмотрите, как профессионалы выполнили код стандартной библиотеки, вы, скорее всего, узнаете много нового и полезного для себя.

Все стандартные алгоритмы используют итераторы. Даже если вы знакомы с концепцией итераторов, которые рассматриваются в первом рецепте, посмотрите на табл. 7.1, которая содержит перечень соглашений, используемых в остальных рецептах главы при демонстрации объявлений функций стандартных алгоритмов.

Табл. 7.1. Сокращения категорий итераторов

Сокращение	Значение
In	Input iterator (Итератор ввода)
Out	Output iterator (Итератор вывода)
Fwd	Forward iterator (Однонаправленный итератор)
Bid	Bidirectional iterator (Двунаправленный итератор)
Rand	Random-access iterator (Итератор произвольного доступа)

Стандартные алгоритмы также используют функциональные объекты, или функторы. Функциональный объект — это класс, который переопределяет operator так, что его можно вызвать как функцию. Функтор, который возвращает bool (и не поддерживает состояния, и, следовательно, называется чистым (pure), называется предикатом (predicate), и он является еще одной обычной функциональной особенностью стандартных алгоритмов. Обычно предикат принимает один или два аргумента: если он принимает один аргумент, то это унарный предикат, а если два — то бинарный предикат. Для краткости я при демонстрации объявлений функций использую сокращения, приведенные в табл. 7.2.

Табл. 7.2. Типы функторов

Имя типа	Описание
UnPred	Унарный предикат. Принимает один аргумент и возвращает bool
BinPred	Бинарный предикат. Принимает два аргумента и возвращает bool
UnFunc	Унарная функция. Принимает один аргумент и возвращает некое значение
BinFunc	Бинарная функция. Принимает два аргумента и возвращает некое значение

В большинстве случаев там, где требуется аргумент в виде функтора, может использоваться указатель на функцию. При использовании термина «функтор» я также подразумеваю указатель на функцию, если не указано иного.

7.1. Перебор элементов контейнера

Проблема

Имеется диапазон итераторов — скорее всего, из стандартного контейнера — и стандартные алгоритмы не удовлетворяют вашим требованиям, так что вам требуется выполнить итерации самостоятельно.

Решение

Для доступа к элементам контейнера и перехода от одного элемента к другому используйте iterator или const_iterator. В стандартной библиотеке алгоритмы и контейнеры взаимодействуют с помощью итераторов, и одной из базовых идей стандартных алгоритмов является то, что они избавляют вас от необходимости непосредственного использования итераторов, за исключением тех случаев, когда вы пишете собственный алгоритм. И даже в этом случае вы должны понимать различные типы итераторов с тем, чтобы эффективно использовать стандартные алгоритмы и контейнеры. Пример 7.1 представляет некоторые простые способы использования итераторов.

Пример 7.1. Использование итераторов с контейнерами

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

static const int ARRAY_SIZE = 5;

template<typename T, typename FwdIter>
FwdIter fixOutliersUBound(FwdIter p1,
 FwdIter p2, const T& oldVal, const T& newVal) {
 for ( ; p1 != p2; ++p1) {
 if (greater<T>(*p1, oldVal)) {
 *p1 = newVal;
 }
 }
}

int main {
 list<string> lstStr;
 lstStr.push_back("Please");
 lstStr.push_back("leave");
 lstStr.push_back("a");
 lstStr.push_back("message");
 // Создать итератор для последовательного перебора элементов списка
 for (list<string>::iterator p = lstStr.begin;
 p != lstStr.end; ++p) {
 cout << *p << endl;
 }
 // Или можно использовать reverse_iterator для перебора от конца
 // к началу, rbegin возвращает reverse_iterator, указывающий