C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

Если мы хотим передать строку или подстроку в библиотеку, которая не предоставляет поддержку класса std::string, то можем передать только необработанный указатель на строку, что несколько разочаровывает, поскольку этот способ использовался еще во времена С. Как и в случае с выделением подстроки, необработанный указатель не несет информации о длине строки. Таким образом, кто-то должен будет реализовать связку указателя и длины строки.

Говоря упрощенно, такой конструкцией как раз и является класс std::string_view. Он доступен, начиная с версии C++17, и предоставляет способ объединения указателя на некую строку и ее размера. Он воплощает идею наличия ссылочного типа для массивов данных.

Представим, что разрабатываем функции, которые ранее в качестве параметров принимали объекты типа std::string, но при этом не изменяли их так, чтобы экземплярам класса string потребовалось повторно выделять память, содержащую реальные данные. Мы могли бы использовать тип std::string_view для повышения совместимости с библиотеками, которые не знают об STL. Можно позволить другим библиотекам предоставлять string_view для строк, содержащих полезные данные, скрытые за сложной реализацией типа string, а затем применять их в нашем коде, совместимом с STL. Таким образом, класс string_view ведет себя как минималистичный и полезный интерфейс, пригодный для использования многими библиотеками.

Еще одной приятной особенностью является тот факт, что класс string_view может применяться как ссылка на подстроки больших объектов класса string. Существует много возможностей грамотно использовать эту особенность. В данном разделе мы поработаем с классом string_view, чтобы получить представление о его преимуществах и недостатках. Кроме того, увидим, как можно скрыть пробелы в начале и конце строки путем адаптации строковых представлений, а не изменения или копирования самой строки. Этот метод позволяет избежать ненужного копирования или изменения данных.

Как это делается

В этом примере мы реализуем функцию, которая работает с особенностями класса string_view, а затем увидим, сколько разных типов можем ей передать.

1. Сначала указываем заголовочные файлы и директивы using:

#include

#include

using namespace std;

2. Реализуем функцию, которая принимает в качестве единственного аргумента объект типа string_view:

void print(string_view v)

{

3. Прежде чем сделать что-то с входной строкой, удалим все пробелы из ее начала и конца. Мы будем изменять не строку, а ее представление, сузив его до значащей части. Функция find_first_not_of найдет первый символ строки, который не является пробелом (' '), символом табуляции ('\t') или символом перехода на новую строку ('\n'). С помощью функции remove_prefix мы переместим внутренний указатель класса string_view на первый символ, не являющийся пробелом. В том случае, если строка содержит только пробелы, функция find_ first_not_of вернет значение npos, которое равно size_type(-1). Поскольку size_type — беззнаковая переменная, мы получим очень большое число. Поэтому выберем меньшее число из полученных: words_begin или размер строкового представления:

  const auto words_begin (v.find_first_not_of(" \t\n"));

  v.remove_prefix(min(words_begin, v.size()));

4. То же самое сделаем с пробелами в конце строки. Функция remove_suffix уменьшает переменную, показывающую размер строкового представления:

  const auto words_end (v.find_last_not_of(" \t\n"));

  if (words_end != string_view::npos) {

    v.remove_suffix(v.size() - words_end - 1);

  }

5. Теперь можно вывести на экран строковое представление и его длину:

  cout << "length: " << v.length()

       << " [" << v << "]\n";

}

6. В функции main воспользуемся новой функцией print, передав ей разные типы аргументов. Сначала передадим ей во время выполнения строку char* из указателя argv. Во время выполнения программы он будет содержать имя нашего исполняемого файла. Затем передадим ей пустой объект string_view. Далее передадим ей символьную строку, созданную в стиле С, а также строку, образованную с помощью литерала ""sv, который динамически создаст объект типа string_view. И наконец, передадим ей объект класса std::string. Положительный момент заключается в следующем: ни один из данных аргументов не изменяется и не копируется, чтобы вызвать функцию print. Не происходит выделения памяти в куче. Для большого количества строк и/или для длинных строк это очень эффективно.