Структура библиотеки.
Стандартная библиотека шаблонов
Работа выполняется алгоритмом remove_copy_if, который читает целые числа одно за другим, пока итератор ввода не становится равным end-of-stream (конец-потока) итератору, который создаётся конструктором без параметров. (Вообще все алгоритмы работают способом «отсюда досюда», используя два итератора, которые показывают начало и конец ввода.) Потом remove_copy_if записывает целые числа, которые… Читать ещё >
Структура библиотеки. Стандартная библиотека шаблонов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Библиотека содержит пять основных видов компонентов:
алгоритм (algorithm): определяет вычислительную процедуру.
контейнер (container): управляет набором объектов в памяти.
итератор (iterator): обеспечивает для алгоритма средство доступа к содержимому контейнера.
функциональный объект (function object): инкапсулирует функцию в объекте для использования другими компонентами.
адаптер (adaptor): адаптирует компонент для обеспечения различного интерфейса.
Разделение позволяет нам уменьшить количество компонентов. Например, вместо написания функции поиска элемента для каждого вида контейнера мы обеспечиваем единственную версию, которая работает с каждым из них, пока удовлетворяется основной набор требований.
Описание разъясняет структуру библиотеки. Если программные компоненты сведены в таблицу как трёхмерный массив, где одно измерение представляет различные типы данных (например, int, double), второе измерение представляет различные контейнеры (например, вектор, связный список, файл), а третье измерение представляет различные алгоритмы с контейнерами (например, поиск, сортировка, перемещение по кругу), если i, j и k — размеры измерений, тогда должно быть разработано i* j *k различных версий кода. При использовании шаблонных функций, которые берут параметрами типы данных, нам нужно только j * k версий. Далее, если заставим наши алгоритмы работать с различными контейнерами, то нам нужно просто j+k версий. Это значительно упрощает разработку программ, а также позволяет очень гибким способом использовать компоненты в библиотеке вместе с определяемыми пользователем компонентами. Пользователь может легко определить специализированный контейнерный класс и использовать для него библиотечную функцию сортировки. Для сортировки пользователь может выбрать какую-то другую функцию сравнения либо через обычный указатель на сравнивающую функцию, либо через функциональный объект (объект, для которого определён operator ()), который сравнивает. Если пользователю необходимо выполнить передвижение через контейнер в обратном направлении, то используется адаптер reverse_iterator.
Библиотека расширяет основные средства C++ последовательным способом, так что программисту на C/C++ легко начать пользоваться библиотекой. Например, библиотека содержит шаблонную функцию merge (слияние). Когда пользователю нужно два массива a и b объединить в с, то это может быть выполнено так:
int a[1000];
int b[2000];
int c[3000];
merge (a, a+1000, b, b+2000, c);
Когда пользователь хочет объединить вектор и список (оба — шаблонные классы в библиотеке) и поместить результат в заново распределённую неинициализированную память, то это может быть выполнено так:
vector a;
list b;
Employee* с = allocate (a.size () + b. size (), (Employee*) 0);
merge (a.begin (), a. end (), b. begin (), b. end (),.
raw_storage_iterator (c));
где begin () и end () — функции-члены контейнеров, которые возвращают правильные типы итераторов или указателе-подобных объектов, позволяющие merge выполнить задание, а raw_storage_iterator — адаптер, который позволяет алгоритмам помещать результаты непосредственно в неинициализированную память, вызывая соответствующий конструктор копирования.
многих случаях полезно перемещаться через потоки ввода-вывода таким же образом, как через обычные структуры данных. Например, если мы хотим объединить две структуры данных и затем сохранить их в файле, было бы хорошо избежать создания вспомогательной структуры данных для хранения результата, а поместить результат непосредственно в соответствующий файл. Библиотека обеспечивает и istream_iterator, и ostream_iterator шаблонные классы, чтобы многие из библиотечных алгоритмов могли работать с потоками ввода-вывода, которые представляют однородные блоки данных. Далее приводится программа, которая читает файл, состоящий из целых чисел, из стандартного ввода, удаляя все числа, делящиеся на параметр команды, и записывает результат в стандартный вывод:
main ((int argc, char** argv) {.
if (argc ≠ 2) throw («usage: remove_if_divides integer «);
remove_copy_if (istream_iterator (cin), istream_iterator (),.
ostream_iterator (cout, ««),.
not1(bind2nd (modulus (), atoi (argv[1]))));
}.
работа выполняется алгоритмом remove_copy_if, который читает целые числа одно за другим, пока итератор ввода не становится равным end-of-stream (конец-потока) итератору, который создаётся конструктором без параметров. (Вообще все алгоритмы работают способом «отсюда досюда», используя два итератора, которые показывают начало и конец ввода.) Потом remove_copy_if записывает целые числа, которые выдерживают проверку, в выходной поток через итератор вывода, который связан с cout. В качестве предиката remove_copy_if использует функциональный объект, созданный из функционального объекта modulus, который берёт i и j и возвращает i % j как бинарный предикат, и превращает в унарный предикат, используя bind2nd, чтобы связать второй параметр с параметром командной строки atoi (argv[1]). Потом отрицание этого унарного предиката получается с помощью адаптера функции not1.
более реалистичный пример — фильтрующая программа, которая берёт файл и беспорядочно перетасовывает его строки.
main (int argc, char**) {.
if (argc ≠ 1) throw («usage: shuffle «);
vector v;
copy (istream_iterator (cin), istream_iterator (),.
inserter (v, v. end ()));
random_shuffle (v.begin (), v. end ());
copy (v.begin (), v. end (), ostream_iterator (cout));
}.
В этом примере copy перемещает строки из стандартного ввода в вектор, но так как вектор предварительно не размещён в памяти, используется итератор вставки, чтобы вставить в вектор строки одну за другой. (Эта методика позволяет всем функциям копирования работать в обычном режиме замены также, как в режиме вставки.) Потом random_shuffle перетасовывает вектор, а другой вызов copy копирует его в поток cout.