Эффективное использование STL

[23] Nicolai M. Josuttis, «User-Defined Allocator»,Страница является частью сайта, посвященного превосходной книге Джосаттиса о стандартной библиотеке C++ [3].

[24] Matt Austern, «The Standard Librarim: What Are Allocators Good For?», форум экспертов C/C++ Users Journal (сетевое дополнение к журналу), ноябрь 2000 г.,Найти толковую информацию о распределителях памяти нелегко. Статья дополняет материал советов 10 и 11. Кроме того, в ней приведен пример реализации распределителя памяти.

[25] Klaus Kreft, Angelika Langer, «A Sophisticated Implementation of User-Defined Inserters and Extractors», C++ Report, февраль 2000 г.

[26] Leor Zolman, «An STL Error Message Decryptor for Visual C++», C/C++ Users Journal, июль 2001 г. Статья и описанная в ней программа доступны по адресу http://www.bdsoft.com/tools/stlfilt.html.

[27] Bjarne Stroustrup, «Sixteens Ways to Stack a Cat», C++ Report, октябрь 1990 г. Статья доступна по адресу http://www.csdn.net/dev/C&C++/Document/Stackcat.pdf.

• Herb Sutter, «Guru of the Week #74: Uses and Abuses of vector», сентябрь 2000 г. Задача с прилагаемым решением помогает разобраться в некоторых аспектак использования vector, в том числе в различиях между размером и емкостью (см. совет 14). Кроме того, в статье обсуждаются преимущества алгоритмов перед циклическими вызовами (см. совет 43).

• Matt Austern, «The Standard Librarian: Bitsets and Bit Vectors?», форум экспертов C/C++ Users Journal (сетевое дополнение к журналу), май 2001 г.,В статье описаны контейнеры bitset, которые сравниваются с vector<bool>, — эти темы кратко рассматриваются в совете 18.

Ошибки и опечатки

• Список ошибок и опечаток в книге «Effective C++»: http://www.aristeia.com/BookErrata/ec++2e-errata.html.

[28] Список ошибок и опечаток в книге «More Effective C++»: http://www.aristeia.com/BookErrata/mec++-errata.html.

• Список ошибок и опечаток на компакт-диске «Effective C++»:aristeia.com/BookErrata/cd1e-errata.html.

[29] Обновления «More Effective C++», относящиеся к auto_ptr: http://www.awl.com/cseng/titles/0-201-63371-X/auto_ptr.html.

Локальные контексты

В совете 35 приведена реализация сравнения строк без учета регистра символов с применением алгоритмов mismatch и lexicographical_compare, но в нем также указано, что полноценное решение должно учитывать локальный контекст. Книга посвящена STL, а не вопросам интернационализации, поэтому локальным контекстам в ней не нашлось места. Тем не менее, Мэтт Остерн, автор книги «Generic Programming and the STL» [4], посвятил этой теме статью в майском номере журнала «C++ Report» [11]. Текст этой статьи приведен в настоящем приложении. Я благодарен Мэтту и фирме 101communications за то, что они разрешили мне это сделать.

Сравнение строк без учета регистра символов

Мэтт Остерн

Если вам когда-либо доводилось писать программы, в которых используются строки (а кому, спрашивается, не доводилось?), скорее всего, вы встречались с типичной ситуацией — две строки, различающиеся только регистром символов, должны были интерпретироваться как равные. В этих случаях требовалось, чтобы операции сравнения — проверка равенства, больше-меньше, выделение подстрок, сортировка — игнорировали регистр символов. Программисты очень часто спрашивают, как организовать подобные операции средствами стандартной библиотеки C++. На этот вопрос существует огромное количество ответов, многие из которых неверны.

Прежде всего необходимо избавиться от мысли о написании класса, сравнивающего строки без учета регистра. Да, с технической точки зрения это более или менее возможно. Тип std::string стандартной библиотеки в действительности является синонимом для типа std::basic_string<char, std::char_trais<char>, std::allocator<char> >. Операции сравнения определяются вторым параметром; передавая второй параметр с переопределенными операциями «равно» и «меньше», можно специализировать basic_string таким образом, что операции < и = будут игнорировать регистр символов. Такое решение возможно, но игра не стоит свеч.

• Вы не сможете выполнять операции ввода-вывода или это потребует больших дополнительных хлопот. Классы ввода-вывода стандартной библиотеки (такие как std::basic_istream и std::basic_ostream) специализируются по двум начальным параметрам std::basic_string (а std::ostream всего лишь является синонимом для std::basic_ostream<char, char_traits<char> >). Параметры характеристик (traits) должны совпадать. Если вы используете строки типа std::basic_string<char, my_traits_class>, то для вывода строк должен использоваться тип std::basic_ostream<char, my_traits_class>. Стандартные потоки cin и cout для этой цели не подойдут.

• Игнорирование регистра символов является не свойством объекта, а лишь контекстом его использования. Вполне возможно, что в одном контексте строки должны интерпретироваться с учетом регистра, а в другом контексте регистр должен игнорироваться (например, при установке соответствующего режима пользователем).

• Решение не соответствует канонам. Класс char_traits, как и все классы характеристик [5] , прост, компактен и не содержит информации состояния. Как будет показано ниже, правильная реализация сравнений без учета регистра не отвечает ни одному из этих критериев.

5

См. статью Александреску A. (Andrei Alexandrescu) в майском номере «C++ Report» за 2000 г. [19].

• Этого вообще не достаточно. Даже если все функции basic_string будут игнорировать регистр, это никак не отразится на использовании внешних обобщенных алгоритмов, таких как std::search и std::find_end. Кроме того, такое решение перестает работать, если по соображениям эффективности перейти от контейнера объектов basic_string к таблице строк.

Более правильное решение, которое лучше соответствует архитектуре стандартной библиотеки, заключается в том, чтобы игнорировать регистр символов только в тех случаях, когда это действительно необходимо. Не стоит возиться с такими функциями контейнера string, как string::find_first или string::rfind; они лишь дублируют функциональные возможности, уже поддерживаемые внешними обобщенными алгоритмами. С другой стороны, алгоритмы обладают достаточной гибкостью, что позволяет реализовать в них поддержку сравнений строк без учета регистра. Например, чтобы отсортировать коллекцию строк без учета регистра, достаточно передать алгоритму працильный объект функции сравнения:

std::sort(C.begin, C.end.compare_without_case);

Написанию таких объектов и посвящена эта статья.

Первая попытка

Существует несколько способов упорядочения слов по алфавиту. Зайдите в книжный магазин и посмотрите, как расставлены книги на полках. Предшествует ли имя

1. См. статью Александреску А. (Andrei Alexandrescu) в майском номере «C++ Report» за 2000 г. [19].

Mary McCarthy имени Bernard Malamud или следует после него? (В действительности это лишь вопрос привычки, я встречал оба варианта.) Впрочем, простейший способ сравнения строк хорошо знаком нам по школе: речь идет о лексикографическом, или «словарном», сравнении, основанном на последовательном сравнений отдельных символов двух строк.