C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

В рамках этого примера мы разместили простой алгоритм счета в интерфейсе однонаправленного итератора. Реализация итератора и диапазона данных зачастую включает в себя написание минимального объема стереотипного кода, что, с одной стороны, может слегка раздражать. С другой стороны, взглянув на цикл, который использует num_range, мы понимаем, что это здорово, поскольку цикл выглядит очень просто!

  Пролистайте книгу назад и еще раз взгляните на то, какие методы итератора и диапазон классов являются константными. Если не сделать их таковыми, то компилятор во многих ситуациях может отклонить ваш код, поскольку перебор константных объектов происходит довольно часто.

Обеспечиваем совместимость собственных итераторов с категориями итераторов STL

Какую бы структуру данных вы ни создали, для эффективного объединения ее с библиотекой STL нужно добавить интерфейсы для итераторов. В последнем разделе мы научились делать это, но затем быстро поняли, что некоторые алгоритмы STL плохо компилируются с нашими итераторами. Почему так происходит?

Проблема заключается в том, что многие алгоритмы STL пытаются больше узнать об итераторах, с которыми должны работать. Разные категории итераторов имеют разные возможности, и поэтому существует несколько вариантов реализации одного алгоритма. Например, обычные числа из одного вектора в другой можно скопировать с помощью быстрого вызова memcpy. Если мы копируем данные из списка или в него, то такой вызов сделать нельзя и элементы нужно копировать по одному. Авторы алгоритмов STL хорошо продумали подобную автоматическую оптимизацию. Чтобы помочь им, мы укажем некоторую информацию о наших итераторах. В этом разделе показано, как достичь той же цели.

Как это делается

В этом примере мы реализуем примитивный итератор, считающий числа, и используем его вместе с алгоритмом STL, с которым он изначально не будет компилироваться. Затем сделаем все, чтобы итератор стал совместим с STL.

1. Сначала, как обычно, включим некоторые заголовочные файлы:

#include

#include

2. Далее реализуем примитивный итератор для подсчета чисел, как было показано в предыдущем разделе. При переборе он генерирует обычные увеличивающиеся целые числа. Диапазон данных num_range выступает в роли удобного донора начального и конечного итераторов:

class num_iterator

{

  int i;

public:

  explicit num_iterator(int position = 0) : i{position} {}

  int operator*() const { return i; }

  num_iterator& operator++() {

    ++i;

    return *this;

  }

  bool operator!=(const num_iterator &other) const {

    return i != other.i;

  }

  bool operator==(const num_iterator &other) const {

    return !(*this != other);

  }

};

class num_range {

  int a;

  int b;

public:

  num_range(int from, int to)

      : a{from}, b{to}

  {}

  num_iterator begin() const { return num_iterator{a}; }

  num_iterator end() const { return num_iterator{b}; }

};

3. Чтобы избавиться от префикса пространства имен std:: и поддерживать код читабельным, объявим об использовании пространства имен std:

using namespace std;

4. Теперь просто создадим диапазон данных, содержащий числа от 100 до 109. Обратите внимание: конечный итератор стоит в позиции 110. Это значит, что 110 — первое число, которое находится за пределами диапазона (именно поэтому он начинается со значения 100 и заканчивается значением 109):

int main()

{

  num_range r {100, 110};

5. Теперь воспользуемся им для std::minmax_element. Алгоритм возвращает объект типа std::pair с двумя членами: итератором, указывающим на минимальное значение, и другим итератором, указывающим на максимальное значение. В нашем примере этими значениями будут 100 и 109, поскольку именно с их помощью мы создавали диапазон данных:

  auto [min_it, max_it] (minmax_element(begin(r), end(r)));

  cout << *min_it << " - " << *max_it << '\n';

}