Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Итак, алгоритм find чрезвычайно гибкий: если мы будем соблюдать простые правила работы с итераторами, то сможем использовать алгоритм find для поиска элементов в любой последовательности любого контейнера. Например, с помощью алгоритма find мы можем искать символ в объекте класса Document, определенного в разделе 20.6.

 void f(Document& v,char x) // работает с объектами класса Document
 {
  Text_iterator p = find(v.begin,v.end,x);
  if (p!=v.end) { /* мы нашли x */ }
  // ...
 }

Эта гибкость является отличительной чертой алгоритмов из библиотеки STL и делает их более полезными, чем многие люди могут себе представить.

21.3. Универсальный алгоритм поиска: find_if

Нам редко приходится искать какое-то конкретное значение. Чаще нас интересует значение, удовлетворяющее определенным критериям. Мы смогли бы выполнять намного более полезную операцию find, если бы могли определять свои собственные критерии поиска. Например, мы могли бы найти число, превышающее 42. Мы могли бы также сравнивать строки, не учитывая регистр (верхний или нижний).

Кроме того, мы могли найти первое нечетное число. А может, мы захотели бы найти запись с адресом "17 Cherry Tree Lane".

Стандартный алгоритм поиска в соответствии с критерием, заданным пользователем, называется find_if.

 template<class In,class Pred>
 In find_if(In first,In last,Pred pred)
 {
  while (first!=last && !pred(*first)) ++first;
  return first;
 }

Очевидно (если сравнить исходные коды), что он похож на алгоритм find, за исключением того, что в нем используется условие !pred(*first), а не *first!=val; иначе говоря, алгоритм останавливает поиск, как только предикат pred окажется истинным, а не когда будет обнаружен элемент с заданным значением.

Предикат (predicate) — это функция, возвращающая значение true или false. Очевидно, что алгоритм find_if требует предиката, принимающего один аргумент, чтобы выражение pred(*first) было корректным. Мы можем без труда написать предикат, проверяющий какое-то свойство значения, например “содержит ли строка букву x”, “превышает ли число значение 42” или “является ли число нечетным?” Например, мы можем найти первое нечетное число в целочисленном векторе.

 bool odd(int x) { return x%2; } // % — деление по модулю

 void f(vector<int>& v)
 {
  vector<int>::iterator p = find_if(v.begin, v.end, odd);
  if (p!=v.end) { /* мы нашли нечетное число */ }
  // ...
 }

При данном вызове алгоритм find_if применит функцию odd к каждому элементу, пока не найдет первое нечетное число. Аналогично, мы можем найти первый элемент списка, значение которого превышает 42.

 bool larger_than_42(double x) { return x>42; }

 void f(list<double>& v)
 {
  list<double>::iterator p = find_if(v.begin, v.end,
  larger_than_42);
if (p!=v.end) { /* мы нашли значение, превышающее 42 */ }
  // ...
 }

Однако последний пример не вполне удовлетворительный. А что, если мы после этого захотим найти элемент, который больше 41? Нам придется написать новую функцию. Хотите найти элемент, который больше 19? Пишите еще одну функцию. Должен быть более удобный способ!

Если мы хотим сравнивать элемент с произвольным значением v, то должны как-то сделать это значение неявным аргументом предиката алгоритма find_if. Мы могли бы попробовать (выбрав в качестве удобного имени идентификатор v_val).

 double v_val; // значение, с которым предикат larger_than_v
  // сравнивает свой аргумент
 bool larger_than_v(double x) { return x>v_val; }

 void f(list<double>& v,int x)
 {
  v_val = 31; // устанавливаем переменную v_val равной 31,
  // для следующего вызова предиката larger_than_v
  list<double>::iterator p = find_if(v.begin,v.end,
  larger_than_v);
  if (p!=v.end) { /* мы нашли значение, превышающее 31 */ }
  v_val = x; // устанавливаем переменную v_val равной x
  // для следующего вызова предиката larger_than_v
  list<double>::iterator q = find_if(v.begin, v.end,
  larger_than_v);
  if (q!=v.end) { /* мы нашли значение, превышающее x*/ }
  // ...
 }

Какая гадость! Мы убеждены, что люди, написавшие такую программу, в конце концов получат по заслугам, но мы заранее сочувствуем пользователям и любому человеку, который столкнется с этим кодом. Повторим: должен быть более удобный способ!

ПОПРОБУЙТЕ

Почему такое использование переменной v вызывает у нас такое отвращение? Назовите по крайней мере три способа, которые приведут к непонятным ошибкам. Назовите три приложения, в которых такие программы особенно недопустимы.

21.4. Объекты-функции

Итак, мы хотим передавать предикат алгоритму find_if и чтобы этот предикат сравнивал элементы со значением, которое мы зададим как его аргумент. В частности, мы хотим написать примерно такой код:

 void f(list<double>& v, int x)
 {
  list<double>::iterator p = find_if(v.begin, v.end,
  Larger_than(31));
  if (p!=v.end) { /* мы нашли число, превышающее 31 */ }
  list<double>::iterator q = find_if(v.begin, v.end,
  Larger_than(x));
  if (q!=v.end) { /* мы нашли число, превышающее x */ }
  // ...