C++: базовый курс

Описанные выше алгоритмы представляют собой только малую часть всего содержимого библиотеки STL. И конечно же, вам стоит самим исследовать другие алгоритмы. Заслуживают внимания многие, например set_union() и set_difference(). Они предназначены для обработки содержимого такого контейнера, как множество. Интересны также алгоритмы next_permutation() и prev_permutation(). Они создают следующую и предыдущую перестановки элементов заданной последовательности. Время, затраченное на изучение алгоритмов библиотеки STL, — это время, потраченное не зря!

Класс string

Класс string обеспечивает альтернативу для строк с завершающим нулем.

Как вы знаете, C++ не поддерживает встроенный строковый тип. Однако он предоставляет два способа обработки строк. Во-первых, для представления строк можно использовать традиционный символьный массив с завершающим нулем. Строки, создаваемые таким способом (он вам уже знаком), иногда называют С-строками. Во-вторых, можно использовать объекты класса string, и именно этот способ рассматривается в данном разделе.

В действительности класс string представляет собой специализацию более общего шаблонного класса basic_string. Существует две специализации типа basic_string: тип string, который поддерживает 8-битовые символьные строки, и тип wstring, который поддерживает строки, образованные двухбайтовыми символами. Чаще всего в обычном программировании используются строковые объекты типа string. Для использования строковых классов C++ необходимо включить в программу заголовок .

Прежде чем рассматривать класс string, важно понять, почему он является частью С++-библиотеки. Стандартные классы не сразу были добавлены в определение языка C++. На самом деле каждому нововведению предшествовали серьезные дискуссии и жаркие споры. При том, что C++ уже содержит поддержку строк в виде массивов с завершающим нулем, включение класса string в C++, на первый взгляд, может показаться исключением из этого правила. Но это далеко не так. И вот почему: строки с завершающим нулем нельзя обрабатывать стандартными С++-операторами, и их нельзя использовать в обычных С++-выражениях. Рассмотрим, например, следующий фрагмент кода.

char s1 [80], s2[80], s3[80];

s1 = "один"; // так делать нельзя

s2 = "два"; // так делать нельзя

s3 = s1 + s2; // ошибка

Как отмечено в комментариях, в C++ невозможно использовать оператор присваивания для придания символьному массиву нового значения (за исключением инструкции инициализации), а также нельзя применять оператор "+" для конкатенации двух строк. Эти операции можно выполнить с помощью библиотечных функций.

strcpy(s1, "one");

strcpy(s2, "two");

strcpy(s3, s1);

strcat(s3, s2);

Поскольку символьный массив с завершающим нулем формально не является самостоятельным типом данных, к нему нельзя применить С++-операторы. Это лишает "изящества" даже самые элементарные операции со строками. И именно неспособность обрабатывать строки с завершающим нулем с помощью стандартных С++-операторов привела к разработке стандартного строкового класса. Вспомните: создавая класс в C++, мы определяем новый тип данных, который можно полностью интегрировать в С++-среду. Это, конечно же, означает, что для нового класса можно перегружать операторы. Следовательно, вводя в язык стандартный строковый класс, мы создаем возможность для обработки строк так же, как и данных любого другого типа, а именно посредством операторов.

Однако существует еще одна причина, оправдывающая создание стандартного класса string: безопасность. Руками неопытного или неосторожного программиста очень легко обеспечить выход за границы массива, который содержит строку с завершающим нулем. Рассмотрим, например, стандартную функцию копирования strcpy(). Эта функция не предусматривает механизм проверки факта нарушения границ массива-приемника. Если исходный массив содержит больше символов, чем может принять массив-приемник, то в результате этой ошибки очень вероятен полный отказ системы. Как будет показано ниже, стандартный класс string не допускает возникновения подобных ошибок.