C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

В таком случае при создании вручную цикл занимает не намного больше места и прочесть его не сложнее, чем одну строку, в которой говорится, что она делает: accumulate. Во многих ситуациях, однако, может возникнуть неловкий момент: приходится читать состоящий из десятка строк цикл только затем, чтобы узнать, что он решает стандартную задачу Х, вместо того чтобы увидеть одну строку кода, в которой используется стандартный алгоритм, чье имя явно указывает на то, какую задачу он решает, например accumulate, copy, move, transform или shuffle.

Основная идея заключается в том, чтобы предоставить множество алгоритмов, которые программисты могут использовать в повседневных задачах, не реализуя каждый раз повторно. Таким образом, разработчики могут просто применить готовый алгоритм и сконцентрироваться на решении новых задач вместо того, чтобы тратить время на проблемы, уже решенные средствами STL. Еще одно преимущество — корректность. При реализации одного и того же решения снова и снова возникает вероятность того, что в одной из попыток может появиться небольшая ошибка. В результате вы можете оказаться в неприятной ситуации, если коллега укажет на ошибку в коде во время обзора, а ведь вы вместо того, чтобы писать свой код, могли воспользоваться стандартным алгоритмом.

Еще одним важным качеством алгоритмов STL является эффективность. Многие из них предоставляют несколько специализированных реализаций одного алгоритма, по-разному решающих задачу, в зависимости от типа итератора, для которого они используются. Например, обнулить элементы вектора, содержащего целые числа, можно с помощью алгоритма std::fill. Поскольку итератор вектора может указать компилятору, что итерирует по непрерывной памяти, он может выбрать ту реализацию алгоритма std::fill, которая задает процедуру C memset. Если программист изменяет тип контейнера с vector на list, то алгоритм STL больше не может использовать процедуру memset и должен итерировать по списку, чтобы обнулять элементы по одному. В том случае, если программист сам задействует процедуру memset, алгоритм обнуления сможет работать только с векторами и массивами, поскольку другие структуры не хранят данные во фрагментах непрерывной памяти. В большинстве случаев не стоит изобретать велосипед, поскольку авторы библиотеки STL уже реализовали эти идеи и вам ничто не мешает воспользоваться их трудом.

Подытожим. Алгоритмы STL предоставляют такие преимущества.

□ Легкость сопровождения: по названию алгоритма сразу понятно, что именно он делает. Явные циклы зачастую труднее прочесть, и им нужно знать о том, какие именно структуры данных будут применяться, в отличие от стандартных алгоритмов.

□ Правильность: библиотеку STL создавали и анализировали профессионалы, она используется и тестируется многими программистами, и вам, скорее всего, не удастся достичь той же степени правильности, если вы будете самостоятельно реализовывать сложные фрагменты алгоритмов.

□ Эффективность: по умолчанию алгоритмы STL эффективны как минимум настолько же, насколько эффективны циклы, написанные вручную.

Большинство алгоритмов работают с итераторами. Принципы работы итераторов мы уже рассмотрели в главе 3. В настоящей главе сконцентрируемся на использовании алгоритмов STL для решения конкретных задач, чтобы понять, какие возможности они предоставляют. Разбор всех алгоритмов превратит эту книгу в очень скучный справочный материал по С++, а подобное руководство уже доступно для широкого круга читателей.

Самый лучший способ стать мастером STL заключается в том, чтобы всегда иметь справочный материал по С++ под рукой или хотя бы в закладках браузера. При решении какой-нибудь задачи каждый программист должен задуматься: «Существует ли в STL алгоритм для решения моей задачи?» — прежде чем писать код самостоятельно.

Хорошая и полная справка по C++ доступна по адресу http://en.cppreference.com/w/. Кроме того, этот материал можно скачать для чтения в режиме офлайн.

  На собеседованиях хорошее знание алгоритмов STL зачастую считается показателем глубоких знаний языка С++. 

Копируем элементы из одних контейнеров в другие

Большинство важных структур данных STL поддерживают итераторы. Это значит, что вы как минимум сможете получить итераторы с помощью функций begin() и end(), которые указывают на полезные данные и позволяют итерировать по ним. Перебор всегда выглядит одинаково, независимо от того, по какой структуре данных выполняется.