Г. Шилтд - Самоучитель C++ (PDF) (1114887), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Дан следующий класс:class X {int a, b;public:X(int i, int j){ a = i, b = j;}// создайте здесь функцию преобразования в целое};Создайте функцию преобразования, возвращаемым значением которойбыла бы сумма переменных а и Ь.5. Статическая переменная — член класса может использоваться еще досоздания объекта этого класса. Так ли это?6. Дан следующий класс:class Demo {int а;public:explicit Demo (int i) { a = i; }int geta() { return a; }Допустимо ли следующее объявление:Demo о = 10;Глава 14. Библиотека стандартных шаблонов42?14.1. Знакомство с библиотекойстандартных шаблоновХотя библиотека стандартных шаблонов достаточно велика, а ее синтаксисиногда пугающе сложен, с ней гораздо проще работать, если понять, какона образована и из каких элементов состоит. Поэтому перед изучениемпримеров программ вполне оправдано дать ее краткий обзор.Ядро библиотеки стандартных шаблонов образуют три основополагающихэлемента: контейнеры, алгоритмы и итераторы.
Эти элементы функционируют в тесной взаимосвязи друг с другом, обеспечивая искомые решенияпроблем программирования.Контейнеры (containers) — это объекты, предназначенные для хранения других объектов. Контейнеры бывают различных типов. Например, в классеvector (вектор) определяется динамический массив, в классе queue(очередь) — очередь, в классе list (список) — линейный список. Помимобазовых контейнеров, в библиотеке стандартных шаблонов определены также ассоциативные контейнеры (associative containers), позволяющие с помощью ключей (keys) быстро получать хранящиеся в них значения.
Например,в классе тар (ассоциативный список) определяется ассоциативный список,обеспечивающий доступ к значениям по уникальным ключам. То есть, вассоциативных списках хранятся пары величин ключ/значение, что позволяет при наличии ключа получить соответствующее ключу значение.В каждом классе-контейнере определяется набор функций для работы сэтим контейнером.
Например, список содержит функции для вставки, удаления и слияния (merge) элементов. В стеке имеются функции для размещения элемента в стеке и извлечения его из стека.Алгоритмы (algorithms) выполняют операции над содержимым контейнеров.Существуют алгоритмы для инициализации, сортировки, поиска или заменысодержимого контейнеров. Многие алгоритмы предназначены для работы споследовательностью (sequence), которая представляет собой линейный список элементов внутри контейнера.Итераторы (iterators) — это объекты, которые по отношению к контейнерамиграют роль указателей. Они позволяют получать доступ к содержимомуконтейнера примерно так же, как указатели используются для доступа кэлементам массива.
Имеется пять типов итераторов, которые описаны ниже:ИтераторОписаниеПроизвольного доступа(random access)Используется для считывания и записи значений. Доступк элементам произвольныйДвунаправленный(bidirectional)Используется для считывания и записи значений. Можетпроходить контейнер в обоих направлениях422Самоучитель C++(продолжение)ИтераторОписаниеОднонаправленный(forward)Используется для считывания и записи значений. Можетпроходить контейнер только в одном направленииВвода(input)Используется только для считывания значений.
Можетпроходить контейнер только в одном направленииВывода{output)Используется только для записи значений. Может проходить контейнер только в одном направлении(Не запутайтесь. По аналогии с потоковым вводом/выводом под вводом понимается ввод информации из контейнера, т.
е. считывание, а под выводом —вывод информации в контейнер, т. е. запись, — примеч. пер.)Как правило, итератор с большими возможностями доступа к содержимомуконтейнера может использоваться вместо итератора с меньшими возможностями. Например, однонаправленным итератором можно заменить итераторввода.С итераторами можно работать точно так же, как с указателями. Над нимиможно выполнять операции инкремента и декремента. К ним можно применить оператор *. Типом итераторов объявляется тип iterator, который определен в различных контейнерах.В библиотеке стандартных шаблонов также поддерживаются обратные итераторы (reverse iterators).
Обратными итераторами могут быть либо двунаправленные итераторы, либо итераторы произвольного доступа, но проходящие последовательность в обратном направлении. То есть, если обратныйитератор указывает на последний элемент последовательности, то инкремент этого итератора приведет к тому, что он будет указывать на элементперед последним.При упоминании различных типов итераторов в описаниях шаблонов, вданной книге будут использоваться следующие термины:ТерминТип итератораRandlterBtlterПроизвольного доступа (random access)Двунаправленный (bidirectional)ForlterInlterOutlterОднонаправленный (forward)Ввода (input)Вывода (output)Вдобавок к контейнерам, алгоритмам и итераторам, в библиотеке стандартных шаблонов поддерживается еще несколько стандартных компонентов.Главными среди них являются распределители памяти, предикаты и функции сравнения.Глава 14.
Библиотека стандартных шаблонов423У каждого контейнера имеется определенный для него распределительпамяти (allocator), который управляет процессом выделения памяти дляконтейнера. По умолчанию распределителем памяти является объект классаallocator, но вы можете определить собственный распределитель памяти,если хотите возложить на него какие-нибудь необычные функции. В большинстве случаев достаточно распределителя памяти, заданного по умолчанию.В некоторых алгоритмах и контейнерах используется функция особого типа,называемая предикатом (predicate). Предикат может быть бинарным илиунарным.
У унарного предиката один аргумент, а у бинарного — два. Возвращаемым значением этих функций является значения истина либо ложь.Точные условия получения того или иного значения определяются программистом. Все унарные предикаты, которые будут упомянуты в этой главе, имеют тип UnPred, а все бинарные — BinPrcd.
Аргументы бинарногопредиката всегда расположены по порядку: первый, второй. Тип аргументовкак унарного, так и бинарного предиката соответствует типу хранящихся вконтейнере объектов.В некоторых алгоритмах и классах используется специальный тип бинарного предиката, предназначенный для сравнения двух элементов. Такойпредикат называется функцией сравнения (comparison function). Функция сравнения возвращает истину, если ее первый аргумент меньше второго. Типомфункции сравнения является тип Сотр.Помимо заголовков для разнообразных классов-контейнеров, входящих вбиблиотеку стандартных шаблонов, стандартная библиотека C++ включаеттакже заголовки <utility> и <functional>, предназначенные для поддержкиклассов-шаблонов.
Например, заголовочный файл <utility> содержит определение класса-шаблона pair (пара), в котором могут храниться пары значений. Позднее в этой главе мы еще воспользуемся шаблоном pair.Шаблоны из заголовочного файла <functional> помогают создавать объекты,определяющие оператор-функцию operatorQ. Эти объекты называются объектами-функциями (function objects) и во многих случаях могут использоваться вместо указателей на функцию. В заголовочном файле <functional> объявлено несколько встроенных объектов-функций, некоторые из которыхперечислены ниже:plusminusmultipliesdividesmodulusnegateequal_tonot_equal_togreatergreater_equallessless_equaliogical_andlogical_orlogical_notВероятно, чаще других применяется объект-функция less (меньше), котораяпозволяет определить, является ли значение одного объекта меньше, чемзначение другого.
В описываемых далее алгоритмах библиотеки стандартныхшаблонов объектами-функциями можно заменять указатели на реальныефункции. Если использовать объекты-функции вместо указателей на функцию, библиотека стандартных шаблонов будет генерировать более эффек-Самоучитель C++424тивный код. Тем не менее для целей данной главы (обзор библиотеки стандартных шаблонов) объекты-функции не нужны и непосредственно применяться не будут. Хотя сами по себе объекты-функции не представляют особой сложности, их подробное обсуждение достаточно продолжительно ивыходит за рамки нашей книги. Этот материал вам следует освоить самостоятельно, если в будущем вы захотите использовать библиотеку стандартных шаблонов с максимальной эффективностью.1.
Что представляют собой контейнеры, алгоритмы и итераторы, входящие вбиблиотеку стандартных шаблонов?2. Какие вы знаете два типа предикатов?3. Какие существуют пять типов итераторов?14.2. Классы-контейнерыРанее уже объяснялось, что контейнерами называются объекты библиотекистандартных шаблонов, непосредственно предназначенные для храненияданных. В табл. 14.1 перечислены контейнеры, определенные в библиотекестандартных шаблонов, а также заголовки, которые следует включить впрограмму, чтобы использовать тот или иной контейнер.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
