C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

Можно получить итераторы для векторов, списков, двунаправленных очередей, ассоциативных массивов и т.д. С помощью адаптеров итераторов мы можем получить итераторы для файлов, а также стандартных потоков ввода и вывода. Более того, как вы видели в предыдущей главе, можно даже обернуть интерфейсы итераторов вокруг алгоритмов. Теперь, когда итераторы помогают нам получить доступ ко всему, можно объединить их с алгоритмами STL, которые принимают итераторы в качестве параметров.

На примере алгоритма std::copy можно легко понять, как итераторы помогают абстрагировать природу разных структур данных. Он просто копирует элементы из одного набора итераторов в итератор вывода. При использовании подобных алгоритмов не нужно знать о природе структуры данных, с которой мы работаем.

Как это делается

В этом примере мы разберем разные варианты алгоритма std::copy.

1. Сначала включим заголовочные файлы для всех структур данных, которые будем использовать. Кроме того, объявим, что задействуем пространство имен std:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

2. Далее будем использовать пары, содержащие целое число и строку. Чтобы красиво вывести их на экран, нужно перегрузить оператор потока <<:

namespace std {

  ostream& operator<<(ostream &os, const pair &p)

  {

    return os << "(" << p.first << ", " << p.second << ")";

  }

}

3. В функции main заполним вектор пар «число — строка» некоторыми значениями по умолчанию. Кроме того, объявим переменную map, связывающую численные и строковые значения:

int main()

{

  vector> v {

    {1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"},

    {4, "four"}, {5, "five"}};

  map m;

4. Теперь воспользуемся алгоритмом std::copy_n, чтобы скопировать три пары из вектора в ассоциативный массив. Поскольку векторы и ассоциативные массивы значительно отличаются друг от друга, нужно выполнить преобразование элементов вектора с помощью параметра адаптера insert_iterator. Его предоставляет функция std::inserter. Пожалуйста, всегда помните о том, что использование алгоритмов наподобие std::copy_n в комбинации с итераторами вставки — наиболее обобщенный способ скопировать/вставить элементы в другие структуры данных, хотя и не самый быстрый. Зачастую эффективнее всего для вставки элементов применять функции-члены конкретных структур данных.

  copy_n(begin(v), 3, inserter(m, begin(m)));

5. Выведем содержимое ассоциативного массива. На протяжении книги мы часто выводили на экран содержимое контейнера с помощью функции std::copy. Итератор std::ostream_iterator значительно помогает в этом вопросе, поскольку позволяет считать выходные данные пользовательской консоли еще одним контейнером, в который можно скопировать данные.

  auto shell_it (ostream_iterator>{cout,

                                                     ", "});

  copy(begin(m), end(m), shell_it);

  cout << '\n';

6. Опустошим ассоциативный массив, чтобы подготовить его к следующему эксперименту. В этот раз мы переместим в него все элементы вектора:

  m.clear();

  move(begin(v), end(v), inserter(m, begin(m)));

7. Теперь снова выведем на экран содержимое ассоциативного массива. Более того, поскольку алгоритм std::move изменяет еще и источник данных, выведем на экран и содержимое вектора. Таким образом, можно увидеть, что с ним произошло, когда он стал источником данных.

  copy(begin(m), end(m), shell_it);

  cout << '\n';

  copy(begin(v), end(v), shell_it);

  cout << '\n';

}

8. Скомпилируем программу, запустим ее и посмотрим на результат. Первые две строки выглядят просто. Они отражают содержимое ассоциативного массива после применения алгоритмов copy_n и move. Третья строка выглядит интереснее, поскольку в ней показывается, что строки вектора, который мы использовали в качестве источника данных, теперь пусты. Это произошло потому, что содержимое строк было не скопировано, а перемещено (т.е. ассоциативный массив применяет данные строк из кучи, на которые ссылались объекты строк, размещенные в векторе).

Мы не должны получать доступ к элементам, находящимся в источнике данных, до того, как изменятся их значения, но в целях эксперимента проигнорируем данное правило.

$ ./copying_items

(1, one), (2, two), (3, three),

(1, one), (2, two), (3, three), (4, four), (5, five),

(1, ), (2, ), (3, ), (4, ), (5, ),

Как это работает