Введение в стандартную библиотеку шаблонов C++. Описание, примеры использования, учебные задачи

Особенностью контейнеров-адаптеров является то, что они основаны на одном из «настоящих» контейнеров, который хранится в качестве внутреннего контейнера (underlying container) с именем c – защищенного члена контейнера-адаптера. Для очереди с приоритетом используется еще один защищенный член – функциональный объект comp, используемый для сравнения элементов.

Реализация функций-членов контейнеров-адаптеров сводится к вызову соответствующих функций-членов «внутреннего» контейнера c. При этом набор средств, доступных для контейнеров-адаптеров, существенно сокращен по сравнению со средствами внутреннего контейнера. В частности, с контейнерами-адаптерами не связываются итераторы, что не позволяет их использовать совместно со стандартными алгоритмами.

В таблице 3 приводится описание шаблонов контейнеров-адаптеров.

Таблица 3

Контейнеры-адаптеры

Для всех контейнеров-адаптеров можно использовать конструктор без параметров и конструктор копии с параметром other того же типа, что и создаваемый адаптер; в стандарте С++11 добавлен конструктор перемещения, в котором параметр other является ссылкой на r-значение.

Кроме того, для стека и очереди можно использовать конструктор с явно указанным контейнером cont типа const Container& (в стандарте C++11 добавлен вариант с типом Container&&), содержимое которого копируется (или, соответственно, перемещается) во внутренний контейнер c адаптера.

Для очереди с приоритетом предусмотрены также конструкторы со следующими параметрами (в квадратных скобках, как обычно, указаны необязательные параметры):

Здесь параметр comp имеет тип const Compare& и определяет операцию сравнения для очереди с приоритетом, параметр cont имеет тип const Container& или Container&& (C++11) и определяет начальное содержимое, которое копируется или, соответственно, перемещается во внутренний контейнер c адаптера. При наличии параметров-итераторов чтения first и last после первоначального заполнения внутреннего контейнера с помощью параметра cont (или, по умолчанию, создания пустого внутреннего контейнера) для него вызывается функция-член c.insert(c.end, first, last). На завершающем этапе формирования очереди с приоритетом с использованием данных вариантов конструктора для ее внутреннего контейнера вызывается алгоритм make_heap(c.begin, c.end, comp).

Для всех контейнеров-адаптеров определена операция =, обеспечивающая копирование (а в стандарте C++11 и перемещение) элементов из одного адаптера в другой того же типа.

Кроме того, для всех контейнеров-адаптеров (как и для всех других контейнеров) определены функции-члены bool empty const и size_type size const (выполнение которых сводится к вызову одноименных функций-членов внутренних контейнеров: c.empty и c.size), а также функция-член void swap(other), обеспечивающая обмен содержимым между двумя адаптерами одинакового типа (для этого выполняется вызов алгоритма swap(c, other.c), а в случае очереди с приоритетом дополнительно вызывается алгоритм swap(comp, other.comp)).

Для доступа к элементам контейнеров-адаптеров предусмотрены следующие функции-члены:

• стек: reference top – доступ к верхнему элементу стека (возвращает c.back);

• очередь: reference front – доступ к начальному элементу очереди (возвращает c.front) и reference back – доступ к конечному элементу очереди (возвращает c.back);

• очередь с приоритетом: reference front – доступ к наибольшему элементу очереди (возвращает c.front).

Контейнеры-адаптеры реализуют ограниченный набор действий. Стек позволяет добавлять новый элемент в вершину, получать значение верхнего элемента и удалять верхний элемент. Очередь позволяет добавлять новый элемент в конец, получать значение начального и конечного элемента и удалять начальный элемент. Очередь с приоритетом позволяет добавлять новый элемент, получать значение наибольшего элемента и удалять наибольший элемент.

Во всех контейнерах-адаптерах используются одинаковые имена для функций-членов, связанных с добавлением и удалением элементов. Эти функции-члены описаны в таблице 4.

Таблица 4

Вставка и удаление для контейнеров-адаптеров

Теперь кратко опишем те новые виды контейнеров, которые появились в стандарте C++11.