Г. Шилтд - Самоучитель C++ (DJVU) (1114955), страница 62
Текст из файла (страница 62)
5. Для чего нужна функция преобразования? 6. Объясните назначение спецификатора ехр11с11. 7. Какое имеется принципиальное ограничение на использование постоян- ных функций-членов? 8. Объясните понятие пространств имен. 9. Для чего нужно ключевое слово пш1аЫе? Глава 13. Пространства имен и другие темы В этом разделе проверяется, хорошо ли вы усвоили материал этой и преды- дущих глав. 1. Поскольку для конструктора с одним аргументом преобразование типа этого аргумента в тип класса.
в котором определен конструктор, происходит автоматически, исчезает ли в такой ситуации необходимость в использовании перегруженного оператора присваивания? 2. Можно ли в постоянной функции-члене использовать оператор сощур сваг, чтобы разрешить этой функции-члену модифицировать вызвавший ее объект? 3.
Философский вопрос: поскольку библиотека исходного С++ содержится в глобальном пространстве имен и для старых программ на С++ это уже свершившийся факт, какая польза от размещения указанной библиотеки в пространстве имен аИ "задним числом"? 4. Вернитесь к примерам первых двенадцати глав. Подумайте о том, в каких из них Функции-члены можно бьшо бы сделать постоянными или статическими. Не те ли это примеры, в которых определение пространств имен наиболее предпочтительно? Глава 14 Библиотека стандартных шаблонов Поздравляем! Если при изучении предыдущих глав этой книги вы действительно работали, то теперь можете с полным правом называть себя состоявшимся программистом на С++. В этой последней главе мы расскажем об одном из наиболее увлекательных и совершенных инструментов языка программирования С++ — библиотеке стандартных шаблонов (Бгапг(агд Тетр1аге 11Ьгагу, 3ТЕ).
Библиотека стандартных шаблонов не являлась частью исходной спецификации С++, а была добавлена к ней позже, в процессе стандартизации, на что и были направлены основные усилия разработчиков. Библиотека стандартных шаблонов обеспечивает общецелевые, стандартные классы и функции, которые реализуют наиболее популярные и широко используемые алгоритмы и структуры данных. Например, в библиотеке стандартных шаблонов поддерживаются уже известные нам векторы (чесгогз), списки (1ьгз), очереди (с(цецез) и стеки (згас1сз). В ней также определены различные процедуры доступа к этим структурам данных.
Поскольку библиотека стандартных шаблонов строится на основе классов-шаблонов, входящие в нее алгоритмы и структуры применимы почти ко всем типам данных. Рассказ о библиотеке стандартных шаблонов необходимо начать с признания того факта, что она представляет собой вершину искусства программирования, и в ней используются самые изощренные свойства С++. Чтобы научиться понимать и применять библиотеку стандартных шаблонов, вам следует досконально освоить материал предыдущих глав и уметь свободно оперировать полученными знаниями.
В особенности это касается шаблонов. Синтаксис шаблонов, на котором написана библиотека стандартных шаблонов, может показаться совершенно устрашающим, но не надо бояться, он выглядит сложнее, чем это есть на самом деле. Помните, в этой главе нет ничего более сложного, чем то, с чем вы уже познакомились в предыдущих главах книги, поэтому не надо расстраиваться или пугаться, если на первых порах библиотека стандартных шаблонов покажется вам непонятной. Немного терпения, усидчивости, экспериментов и, главное, не позволяйте незнакомому синтаксису заслонить от вас исходную простоту библиотеки стандартных шаблонов.
Библиотека стандартных шаблонов достаточно велика, поэтому вы узнаете здесь далеко не обо всех ее свойствах. Фактически, полного описания биб- Самоучитель Сч-ч- 420 лиотеки, всех ее свойств, нюансов и приемов программирования хватило бы на большую отдельную книгу. Представленный в этой главе обзор предназначен для того, чтобы познакомить вас с ее базовыми операциями, философией, основами программирования. После усвоения этого материала вы, несомненно, легко сможете проделать оставшуюся часть пути самостоятельно. Помимо библиотеки стандартных шаблонов в этой главе описан один из наиболее важных новых классов С++ — строковый класс (5(т(т(д с/аы).
Строковый класс определяет строковый тип данных, что позволяет с помощью операторов работать с символьными строками почти так же, как это делается с данными других типов. Перед тем как продолжить, необходимо правильно ответить на следующие вопросы и сделать упражнения. 1. Объясните, зачем в С++ были добавлены пространства имен. 2.
Как задать постоянную функцию-член? 3. Модификатор гп(паЫе (модифицируемый) позволяет пользователю вашей программы изменить библиотечную функцию. Так ли это? 4. Дан следующий класс: с1ааа Х ( хпе а, Ь; раЬ) тс: х(1пт(, (п(3) ( а=(, Ь=3; ) // создайте здесь функцию преобразования в целое Создайте функцию преобразования, возвращаемым значением которой была бы сумма переменных а и Ъ. 5. Статическая переменная — член класса может использоваться еще до создания объекта этого класса.
Так ли это? 6. Дан следующий класс: с1аее реп~о 1ас а; риЬ11с: ехр11сте ()йпо (тое 1) ( а — 1; ) тес ЯеЕа() ( тетата а; Допустимо ли следующее объявление: ()епю о =- 10; Глава 14. Библиотека стандартных шаблонов 421 14.1. Знакомство с библиотекой стандартных шаблонов Хотя библиотека стандартных шаблонов достаточно велика, а ее синтаксис иногда пугающе сложен, с ней гораздо проще работать, если понять, как она образована и из каких элементов состоит.
Поэтому перед изучением примеров программ вполне оправдано дать ее краткий обзор. Ядро библиотеки стандартных шаблонов образуют три основополагающих элемента: контейнеры, алгоритмы и итераторы. Эти элементы функциони- руют в тесной взаимосвязи друг с другом, обеспечивая искомые решения проблем программирования. В каждом классе-контейнере определяется набор функций для работы с этим контейнером. Например, список содержит функции для вставки, уда- ления и слияния (птегяе) элементов.
В стеке имеются функции для разме- щения элемента в стеке и извлечения его из стека. Алгоритмьг (а!Хот!Йтя) выполняют операции над содержимым контейнеров. Существуют алгоритмы для инициализации, сортировки, поиска или замены содержимого контейнеров. Многие алгоритмы предназначены для работы с последовательностью (зедиепсе), которая представляет собой линейный список элементов внутри контейнера.
Итвраторы ((гека!оп) — это объекты, которые по отношению к контейнерам играют роль указателей. Они позволяют получать доступ к содержимому контейнера примерно так же, как указатели используются для доступа к элементам массива. Имеется пять типов итераторов, которые описаны ниже: Итератор Описание Используется для считывания и записи значений. Доступ к элементам произвольный Произвольного доступа (гапбогп ассезз) Двунаправленный (Ь)б)гесб опа!) Используется для считывания и записи значений.
Может проходить контейнер в обоих направлениях Хонтейнеры (сопаплвтз) — это объекты, предназначенные для хранения других объектов. Контейнеры бывают различных типов. Например, в классе уес1ог (вектор) определяется динамический массив, в классе ацеие (очередь) — очередь, в классе 1Ы (список) — линейный список. Помимо базовых контейнеров, в библиотеке стандартных шаблонов определены также ассоциативные контейнеры (аттос(агйв сопга!пел), позволяющие с помощью ключей (Кеуз) быстро получать хранящиеся в них значения. Например, в классе тар (ассоциативный список) определяется ассоциативный список, обеспечивающий доступ к значениям по уникальным ключам.
То есть, в ассоциативных списках хранятся пары величин ключ/значение, что позволяет при наличии ключа получить соответствующее ключу значение. Самоучитель С++ (лродолжение) 4гг Описание Итератор Однонаправленный (1опиагг)) Используется для считывания и записи значений. Может проходить контейнер только в одном направлении Используется только для считывания значений. Может проходить контейнер только в одном направлении Ввода (~про1) Вывода (ов1ри1) Используется только для записи значений. Может прохо- дить 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. лер.) Как правило, итератор с большими возможностями доступа к содержимому контейнера может использоваться вместо итератора с меньшими возможностями. Например, однонаправленным итератором можно заменить итератор ввода. Термин Валс)11ег Тип итератора Произвольного доступа (гапбогп ассезз) Двунаправленный (Ь)с6гес1(опа)) Однонаправленный (1опиагг)) Ввода ((про() Вывода (оо1ро1) ВП1ег Рогйег )п)(ег Оо01ег Вдобавок к контейнерам, алгоритмам и итераторам, в библиотеке стандарт- ных шаблонов поддерживается еще несколько стандартных компонентов. Главными среди них являются распределители памяти, предикаты и функ- ции сравнения.
С итераторами можно работать точно так же, как с указателями. Над ними можно выполнять операции инкремента и декремента. К ним можно применить оператор *. Типом итераторов объявляется тип 11ега1ог, который определен в различных контейнерах. В библиотеке стандартных шаблонов также поддерживаются обратные итераторы (геуег5е йегагог5). Обратными итераторами могут быть либо двунаправленные итераторы, либо итераторы произвольного доступа, но проходящие последовательность в обратном направлении.
То есть, если обратный итератор указывает на последний элемент последовательности, то инкремент этого итератора приведет к тому, что он будет указывать на элемент перед последним. При упоминании различных типов итераторов в описаниях шаблонов, в данной книге будут использоваться следующие термины: Глава 14. Библиотека стандартных шаблонов 423 Йн!с!ев гпос!ц!ов гп!пов ецоа! 1о !евв ецоа! гпо!1!р!!ев по1 ецца! 1о !орса! апс! р!ов цгеагег !оо!са! ог огеа1ег ецоа! !оц!са! пег пеца1е !евв Вероятно, чаще других применяется объект-функция !евв (меньше), которая позволяет определить, является ли значение одного объекта меньше, чем значение другого. В описываемых далее алгоритмах библиотеки стандартных шаблонов объектами-функциями можно заменять указатели на реальные функции. Если использовать объекты-функции вместо указателей на функцию, библиотека стандартных шаблонов будет генерировать более эффек- У каждого контейнера имеется определенный для него распределитель памяти 1'аПосагот), который управляет процессом выделения памяти для контейнера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
