C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

Как это делается

В этом примере мы реализуем два разных пользовательских строковых класса: lc_string и ci_string. Первый создает на основе любых входных данных строки в нижнем регистре. Второй строки не преобразует, но может выполнить сравнение строк независимо от регистра.

1. Включим несколько необходимых заголовочных файлов, а затем объявим об использовании пространства имен std по умолчанию:

#include

#include

#include

using namespace std;

2. Затем снова реализуем функцию std::tolower, которая уже определена в . Уже существующая функция работает хорошо, но она не имеет модификатора constexpr. Однако отдельные строковые функции имеют этот модификатор, начиная с C++17, и мы хотим иметь возможность использовать их для нашего собственного строкового класса-типажа. Функция соотносит символы в верхнем регистре с символами в нижнем регистре и оставляет другие символы неизменными:

static constexpr char tolow(char c) {

  switch (c) {

    case 'A'...'Z': return c - 'A' + 'a';

    default: return c;

  }

}

3. Класс std::basic_string принимает три шаблонных параметра: тип основного символа, класс-типаж символа и тип allocator. В этом разделе мы изменяем только класс-типаж символа, поскольку он определяет поведение строк. Для повторной реализации только того, что должно отличаться от типичного поведения строк, мы явно наследуем от стандартного класса-типажа:

class lc_traits : public char_traits {

public:

4. Наш класс принимает входные строки, но преобразует их в строки в нижнем регистре. Существует функция, которая делает это посимвольно, так что можно поместить здесь нашу функцию tolow. Она имеет модификатор constexpr, именно поэтому мы и реализовали самостоятельно функцию tolow с таким же модификатором constexpr

:

  static constexpr

  void assign(char_type& r, const char_type& a ) {

    r = tolow(a);

  }

5. Еще одна функция обрабатывает копирование целой строки в отдельный участок памяти. Мы используем вызов std::transform, чтобы скопировать все символы из исходной строки в строку — место назначения, и в то же время соотносим каждый символ с его версией в нижнем регистре:

  static char_type* copy(char_type* dest,

                         const char_type* src,

                         size_t count) {

    transform(src, src + count, dest, tolow);

    return dest;

  }

};

6. Еще один типаж помогает создать строковый класс, эффективно преобразующий строки в нижний регистр. Напишем еще один типаж, который не изменяет полученную строку, но позволяет выполнять сравнение строк независимо от регистра. Снова унаследуем от существующего стандартного класса-типажа для символов и в этот раз переопределим некоторые члены функции:

class ci_traits : public char_traits {

public:

7. Функция eq указывает, равны ли два символа. Реализуем такую же функцию, но будем сравнивать версии символов в нижнем регистре. При использовании этой функции символ 'A' равен символу 'a'.

  static constexpr bool eq(char_type a, char_type b) {

    return tolow(a) == tolow(b);

}

8. Функция lt указывает, меньше ли значение a значения b. Применим корректный логический оператор, но только после того, как оба символа будут преобразованы к нижнему регистру:

  static constexpr bool lt(char_type a, char_type b) {

    return tolow(a) < tolow(b);

}

9. Последние две функции работали для посимвольного ввода, а следующие две будут работать для строк. Функция compare работает по аналогии со старой функцией strncmp. Она возвращает значение 0 при условии, что обе строки равны от начала до позиции, указанной в переменной count. Если они отличаются, то функция возвращает отрицательное или положительное число, которое указывает, какая из строк была меньше с точки зрения лексикографии. Определение разности между обоими символами в каждой позиции должно, конечно же, происходить для символов в нижнем регистре. Положительный момент заключается в том, что весь код цикла является частью функции с модификатором constexpr, начиная с C++14.

  static constexpr int compare(const char_type* s1,

                               const char_type* s2,

                               size_t count) {

  for (; count; ++s1, ++s2, --count) {

    const char_type diff (tolow(*s1) - tolow(*s2));

    if (diff < 0) { return -1; }

    else if (diff > 0) { return +1; }

  }