STL. Leksykon kieszonkowy

Wydawnictwo Helion

ul. Chopina 6

44-100 Gliwice

tel. (32)230-98-63

e-mail: [email protected]

PRZYK£ADOWY ROZDZIA£PRZYK£ADOWY ROZDZIA£

IDZ DOIDZ DO

ZAMÓW DRUKOWANY KATALOGZAMÓW DRUKOWANY KATALOG

KATALOG KSI¥¯EKKATALOG KSI¥¯EK

TWÓJ KOSZYKTWÓJ KOSZYK

CENNIK I INFORMACJECENNIK I INFORMACJE

ZAMÓW INFORMACJEO NOWO�CIACH

ZAMÓW INFORMACJEO NOWO�CIACH

ZAMÓW CENNIKZAMÓW CENNIK

CZYTELNIACZYTELNIA

FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINEFRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE

SPIS TRE�CISPIS TRE�CI

DODAJ DO KOSZYKADODAJ DO KOSZYKA

KATALOG ONLINEKATALOG ONLINE

STL. Leksykonkieszonkowy

Czy do wyszukania warto�ci w danym zakresie nale¿y u¿yæ funkcji search() czy find()?

Jakie argumenty ma funkcja list::splice? Kiedy wywo³ywaæ mem_fun, a kiedy

mem_fun_ref? Zapewne jak wielu innych programistów masz k³opot z zapamiêtaniem

tych wszystkich szczegó³ów, nawet je�li codziennie u¿ywasz biblioteki STL.

Ksi¹¿ka Raya Lischnera „STL. Leksykon kieszonkowy” bêdzie dla Ciebie nieocenion¹

pomoc¹ -- w prosty sposób odpowiada na wszystkie takie pytania.

W tej ksi¹¿ce znajduj¹ siê opisy interfejsów kontenerów, iteratorów, algorytmów

i obiektów funkcyjnych zawartych w bibliotece STL. Mo¿na w niej znale�æ szczegó³y

dotycz¹ce wywo³añ funkcji, typów zwracanych przez te funkcje, parametrów szablonów

i wiele wiêcej. W po³¹czeniu z ksi¹¿k¹ „C++. Leksykon kieszonkowy”, ksi¹¿ka

ta pozwala na spore oszczêdno�ci czasu. Na pewno przyda siê w czasie pisania

programów.

„STL to skondensowana wiedza i do�wiadczenie, a ta ksi¹¿ka to skondensowana

biblioteka STL. Nie, nie po¿yczê swojego egzemplarza… kup sobie w³asny!”

Andrew Duncan, Senior Software Engeneer, Expertcity Inc.

Autor: Ray Lischner

T³umaczenie: Wojciech Moch

ISBN: 83-7361-438-9

Tytu³ orygina³u: STL Pocket Reference

Format: B5, stron: 132

http://helion.pl/view/2547w



http://helion.pl/add/2547w/stllk




mailto:[email protected]

http://helion.pl/view/2547w/stllk.htm

http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0596005563

Spis treści 3

Spis treści

Wprowadzenie..........................................................................5

Kontenery ..................................................................................8Kontenery standardowe............................................................................9Adaptory kontenerów.............................................................................11Wartości .....................................................................................................11Typowe składowe ....................................................................................12Wyjątki.......................................................................................................22Kolejki ........................................................................................................23Listy............................................................................................................24Mapy ..........................................................................................................28Kolejki priorytetowe................................................................................29Kolejki ........................................................................................................31Zbiory.........................................................................................................32Stosy ...........................................................................................................34Ciągi znaków............................................................................................35Wektory .....................................................................................................47

Iteratory...................................................................................49Kategorie iteratorów................................................................................50Stosowanie iteratorów.............................................................................51Cechy iteratorów......................................................................................54Iteratory do stałej .....................................................................................55Iteratory wstawiające...............................................................................57Iteratory strumieni wejścia-wyjścia.........................................................58Iterator typu raw storage ........................................................................65Iteratory wsteczne....................................................................................65Szablony funkcji iteratorów....................................................................70

Algorytmy ...............................................................................70Operacje niemodyfikujące ......................................................................73Porównania ...............................................................................................73Wyszukiwanie ..........................................................................................76

4 STL. Leksykon kieszonkowy

Wyszukiwanie binarne............................................................................77Operacje modyfikujące sekwencje.........................................................79Operacje na niezainicjowanych sekwencjach ......................................85Sortowanie.................................................................................................86Łączenie .....................................................................................................88Operacje na zbiorach ...............................................................................89Operacje na stercie ...................................................................................91Permutacje.................................................................................................93Różne .........................................................................................................93Numeryczne..............................................................................................94

Funktory ..................................................................................95Stosowanie funktorów ............................................................................96Podstawy funktorów ...............................................................................98Adaptory ...................................................................................................99Funktory wiążące...................................................................................102Funktory arytmetyczne i logiczne .......................................................103Funktory porównujące ..........................................................................105

Różne......................................................................................106Alokatory.................................................................................................106Pola bitowe (bitset) ................................................................................109Pary ..........................................................................................................113Sprytne wskaźniki..................................................................................114

Boost ......................................................................................117Tablice......................................................................................................118Dynamiczne pola bitowe ......................................................................118Funktory wiążące...................................................................................119Składanie funkcji ....................................................................................120Adaptory .................................................................................................122Zmiana pliku nagłówkowego Functional ..........................................122Funkcje lambda ......................................................................................123Sprytne wskaźniki..................................................................................124

Skorowidz .............................................................................125

106

��

Różne

W tym rozdziale opisane zostaną szablony klas ��, ��

i �� , których nie można przyporządkować do innych kategorii.

Alokatory

Alokator jest rozwinięciem wyrażeń � � i � � � . Standardowe

kontenery stosują alokatory do alokowania i zwalniania pa-

mięci a także do konstruowania i niszczenia obiektów zapisa-

nych w kontenerze.

Biblioteka standardowa definiuje szablon klasy ��, który

jest domyślnym alokatorem wszystkich standardowych kontene-

rów. Możliwe jest zastosowanie innego alokatora pod warunkie-m, że udostępnia on ten sam interfejs co alokator standardowy.

Implementowanie nowego alokatora jest trudniejsze niż można

by z początku sądzić i wykracza poza ramy tej książki. W tym

podrozdziale zostaną opisane tylko sposoby zastosowania stan-

dardowego szablonu klasy ��.

Poniżej opisane zostały typy składowe szablonu ��:

��

Typ wskaźnika na stały element.

��

Typ stałej l-wartości.

Różne 107

��

Typ reprezentujący różnicę między dowolnymi dwomawskaźnikami zwróconymi przez alokator po wywołaniufunkcji �� .

��

Typ wskaźnika.

� ��

Wiąże obiekt alokatora z innym typem wartości. Klasa � �� posiada jedną deklarację �� — �� — będącąinstancją szablonu �� z typem �, podanym w para-metrze szablonu. Standardowe kontenery alokujące obiektypomocnicze, takie jak węzły łączące, zamiast bezpośred-niego alokowania wartości wykorzystują szablon � ��.Osoby, które nie muszą implementować standardowychkontenerów, najprawdopodobniej nie będą też musiały znaćsposobu działania tego szablonu.

��

Typ l-wartości.

��

Typ, który może reprezentować rozmiar największego żą-dania alokacji.

��

Typ alokowanych wartości.

Poniżej opisane zostały metody szablonu ��:

��

Tworzy nowy obiekt alokatora kopiując, jeżeli to możliwe,istniejący alokator.

��

Zwraca adres elementu , czyli wartość � .


�� !��"��##�� $�%�

W celu zaalokowania pamięci wystarczającej do przecho-

wania � elementów typu �, wywołuje globalny operator � �.

Argument �� musi mieć wartość 0 lub wartość wskaźnika

uzyskanego z innego wywołania funkcji �� , którego

nie przekazano jeszcze do funkcji � �� . Zwracany jest

wskaźnik na zaalokowaną właśnie pamięć. Jeżeli nie można

zaalokować wystarczającej ilości pamięci, zgłaszany jest

wyjątek ��.

"�� !��"��

Za pomocą globalnego operatora � � tworzy kopię warto-

ści "�� i umieszcza ją pod adresem .

"�� !��

Zwalnia pamięć wskazywaną przez poprzez wywołanie

globalnego operatora � � � . Argument � przechowuje licz-

bę elementów typu � — ta sama wartość przekazana była

do funkcji �� .

"��

Wywołuje destruktor obiektu umieszczonego pod adresem

. Oznacza to, że wykonywane jest wywołanie � ��

� ��&��.

��

Zwraca maksymalny rozmiar, który można przekazać funk-

cji �� .

Standard definiuje specjalizowany szablon ��"��, którynie deklaruje funkcji �� , �� itd., ponieważ nie jest

możliwe utworzenie obiektu typu "��. Możliwe jest jednak sto-

sowanie jego składowych �� , �� i � ��.

Operatory równości ($$ i'$) są przeciążane w ten sposób, żewszystkie obiekty typu �� są sobie równe niezależnie od

typu alokowanych wartości.

Różne 109

Pola bitowe (bitset)

Obiekty typu �� są spakowanymi sekwencjami bitów o stałej

wielkości. Nie są to standardowe kontenery, nie udostępniają też

iteratorów.

Szablon klasy �� (zadeklarowany jest w pliku nagłówkowym

�� ) pobiera pojedynczy parametr ( określający liczbę prze-

chowywanych bitów.

Pojedynczy bit może zostać ustawiony na wartość jedynki (funk-

cja � �) lub zera (funkcja � � �). Możliwa jest też zmiana wartości

bitu z jedynki na zero i z zera na jedynkę, umożliwia to funkcja

��. Poniżej zostały opisane metody szablonu �� :

��

Tworzy obiekt typu �� z wszystkimi bitami wyzerowanymi.

��)� ��)�"��

Tworzy obiekt typu �� inicjalizując pierwszych � bitów

wartością "�� , gdzie ��$$�*+,-�./�0�� )� ��)�.

Jeżeli (��, to wszystkie pozostałe bity są ustawiane na war-

tość zero. Jeżeli (��, to nadmiarowe bity są ignorowane.

� �� *��!�� !�� ,�� )�*��!��!,��!

�� )�*��!��!,��##�� $%!�� )�*��!��!,��##�� $

��)�*��!��!,��##��

Tworzy obiekt typu �� i inicjalizuje go znakami z ciągu

znaków �, rozpoczynając od znaku i wykorzystując następ-

nych � znaków (albo znaki do końca ciągu, jeżeli jest on krót-

szy od �). Domyślnie wykorzystywany jest cały ciąg znaków.

Znak o wartości 1%1 powoduje wyzerowanie bitu a znak o wa-rtości 121 powoduje ustawienie bitu na jedynkę. Znaki o innej

wartości powodują zgłoszenie wyjątku ��"��)�� .


Znak znajdujący się najbardziej po prawej stronie podcią-

gu (czyli znak �34��25 albo ostatni znak ciągu �) inicjali-

zuje najmniej znaczący bit pola, czyli bit o indeksie 0. Ko-

lejne bity pola inicjowane są znakami z poprzednich

indeksów ciągu �. Bity niezainicjowane przez ciąg znaków

są zerowane. Wszystkie pola bitowe z poniższych przy-

kładów otrzymują wartość %%%222:

�� 6��)�72227��8�� 6��)�7%%%2227��8�� 6��)�72%22%%222%%7�!�9!�:�8�� 6��)�72222227�!�;!�:<�8

Tak długa deklaracja szablonu wynika z zastosowania sza-

blonu klasy ��). W typowych zastosowaniach wy-

korzystujących tylko klasę ��), można tą deklarację od-

czytywać następująco:

�� )��!�� $%!�� $��)##��

��

Zwraca wartość �� , jeżeli którykolwiek bit jest ustawiony na

wartość jeden a wartość zera, gdy wszystkie bity są zerami.

��

Zwraca liczbę bitów o wartości jeden.

�� (��

Odwraca wartość wszystkich bitów. Zwraca wartość ��.

�� (��

Odwraca wartość bitu na pozycji ��. Jeżeli wartość �� jestnieprawidłowa, zgłaszany jest wyjątek ��) . Zwra-

ca wartość ��.��

Zwraca wartość �� , gdy wszystkie bity zerami, a wartość

�� , jeżeli którykolwiek bit jest ustawiony na wartość jeden.

Różne 111

� � � ��

Zwraca obiekt �� ##� � � �� będący referencją na bit

na pozycji ��. Jeżeli wartość �� jest z poza zakresu, za-

chowanie funkcji jest niezdefiniowane. Klasa �� ##� � �� przechowuje referencję na obiekt �� i pozycję ��.

Przeciąża ona operator przypisania ($) w ten sposób, że

przypisania do obiektu typu � � � �� zmieniają wartość

pola bitowego �� . Klasa � � � �� definiuje też metodę

��, odwracającą wartość bitu, którego dotyczy referencja.

��

Zwraca wartość bitu na pozycji ��. Jeżeli wartość �� jest

spoza zakresu, zachowanie funkcji jest niezdefiniowane.

�� (��

Zeruje wszystkie bity. Zwraca wartość ��.

�� (��

Zeruje bit na pozycji ��. Jeżeli wartość �� jest nieprawi-

dłowa zgłaszany jest wyjątek ��) . Zwraca war-

tość ��.

�� (��

Ustawia wszystkie bity. Zwraca wartość ��.

�� (�� !��"��$��

Jeżeli wartość "�� jest różna od zera, ustawia bit na pozycji

��. Jeżeli wartość �� jest nieprawidłowa, zgłaszany jest

wyjątek ��) . Zwraca wartość ��.

��

Zwraca wartość (.

��

Zwraca wartość bitu na pozycji ��. Jeżeli wartość �� jestnieprawidłowa, zgłaszany jest wyjątek ��) .


� �� !��!��,��)��!��!�,��

Zwraca ciąg znaków reprezentujący zawartość obiektu �� . Każdy wyzerowany bit jest zamieniany na znak 1%1,

a bity ustawione na jedynkę zamieniane są na znak 121. Bit

z pozycji 0 jest zapisywany w ciągu na pierwszej pozycji

od prawej strony (pozycji (�2).

W czasie wywoływania funkcji ��) kompilator nie

jest w stanie wykryć parametrów szablonu, dlatego trzeba

je podać jawnie:

��##�� 6:��##��)�72%2%%%2222%2%2%2%27��8��##��)��$��=� �� )��!

��##��!

��##��8

��)� ��)��

Przetwarza zawartość obiektu �� na wartość całkowitą.

Jeżeli ( jest zbyt duże, żeby można było ją zapisać jako ��

��)� ��), zgłaszany jest wyjątek �" �� .

Dla obiektów �� definiowane są również operatory bi-

towe, przesunięcia i równości stosujące zwyczajową sema-

ntykę. Operandy operatorów bitowych muszą być tej sa-mej wielkości. Operatory przesunięć uzupełniają brakujące

bity zerami.

Przeciążane są też operatory wejścia-wyjścia. Operator wyj-

ścia (��) zapisuje zawartość obiektu �� do ciągu znaków

w ten sam sposób jak robi to funkcja ��). Operator

wejścia (��) odczytuje z ciągu znaków zawartość obiektu�� , tak samo jak robi to konstruktor obiektu.

Różne 113

Pary

Szablon klasy �� reprezentuje parę związanych ze sobą obiek-tów. Pary są najczęściej stosowane w szablonach klas �� i ��, które przechowują w nich klucze i związane z nimi obiekty.Szablon �� i związane z nim szablony funkcji są zadeklarowanepliku nagłówkowym ��.

Deklaracji szablonu �� prawie nie trzeba objaśniać:

� �� 2!�� <��>�� 2�� 8�� <�� 8��2��8��<��8��8��2�� !��<��8�� !�� ?��!�?��8@8

Konstruktory obiektów ��2!��<� nie są zbyt skomplikowane:

��

Inicjalizuje element �� wartością �2�� a element � ��

wartością �<��.

��2�� !��<��

Inicjalizuje element �� wartością a element � ��

wartością �.

� �� !�� ?��!�?��8

Inicjalizuje element �� wartością =�� a element � ��wartością =� ��. Jeżeli to konieczne, są wykonywane

odpowiednie konwersje.


Niektóre szablony funkcji ułatwiają pracę z parami:

� �� 2!�� <��2!�<��2��!��<��

Tworzy obiekt ��2!� �<� i inicjalizuje go wartościami

� i . Zastosowanie funkcji ��A �� zamiast konstruktora

szablonu �� pozwala kompilatorowi rozpoznać typy �2

i �< wartości � i .

� �� 2!�� <��2!�<��!��2!�<��

Zwraca wartość �� , gdy pary � i są sobie równe, czyli

gdy �=��$$�=�� i �=� ��$$�=� ��.

� �� 2!�� <��2!�<��!��2!�<��

Zwraca wartość �� , gdy para � jest mniejsza od pary ,

przy założeniu, że element �� jest bardziej znaczący niż

element � ��. To znaczy, że zwracany jest wynik wyraże-

nia �=��=��BB��'�=��=��=� ��

��=� ��.

Pozostałe operatory porównań definiowane są na podstawie ope-

ratorów $$ i �.

Sprytne wskaźniki

Szablon klasy �� (zadeklarowanej w pliku nagłówkowym

�� ) implementuje sprytne wskaźniki będące właścicielami

wskaźników. Właściwe stosowanie klasy �� daje pewność,

że dany wskaźnik posiada tylko jednego właściciela (co pozwalana uniknięcie podwójnych usunięć wskaźnika), który automa-

tycznie zwalnia pamięć, gdy właściciel wyjdzie poza dopuszczal-

ny zakres (dzięki czemu unika się wycieków pamięci). Przypisa-

nie wartości typu �� zmienia właściciela wskaźnika z obiektu

źródłowego na obiekt docelowy operacji przypisania.

Różne 115

Uwaga

Szablon �� nie ma semantyki wartości, ponieważprzypisanie lub kopiowanie obiektu typu �� powodujemodyfikacje obiektu źródłowego (zrzeczenie się własności),dlatego obiekty typu �� nie mogą być przechowywa-ne w kontenerach.

Poniżej znajdują się opisy składowych szablonu ��:

��

Synonim typu bazowego.

��$�%��

Inicjalizuje obiekt ��, tak żeby był on właścicielemwskaźnika .

��

Inicjalizuje obiekt �� wskaźnikiem zwróconym przez =� � �� . W drugiej wersji konstruktora typ �� musibyć pośrednio konwertowalny na ��. Należy zauważyć, że nie jest oznaczony jako ��. Nie jest możliwe kopiowa-nie obiektu typu ��, ponieważ doprowadziło-by to naruszenia zasad własności.

��

Inicjalizuje obiekt �� wskaźnikiem uzyskanym z wy-wołania funkcji � � �� z obiektu �.

��

Usuwa wskaźnik posiadany przez obiekt np. przez wy-wołanie � � � �) ��.

��

Zwraca posiadany wskaźnik.

��

Zwraca wynik działania funkcji ) �� a posiadany wskaź-nik ustawia na 0.


"��$�%��

Usuwa posiadany wskaźnik (jeżeli nie jest on równy ) i za-pisuje jako nowo posiadany wskaźnik.

� ��

Zwraca tymczasowy obiekt typu �� posiadającywskaźnik. Wskaźnik musi być konwertowalny na typ ��.Własność jest przenoszona na nowy obiekt �� .

Typ �� jest typem definiowanym w implementacji,ułatwiającym stosowanie obiektów �� jako typów zwra-canych przez funkcję. W większości przypadków, można igno-rować typ �� i deklarować parametry funkcji i warto-ści przez nie zwracane z wykorzystaniem typu �� ,pozwalając kompilatorowi wykonać odpowiednie konwersje.

� ��

Zwraca nowy obiekt typu ��. Posiadany wskaźnik jestkonwertowany na typ �� a nowy obiekt �� przejmuje gona własność.

��

Własność wskaźnika przenoszona jest na obiekt �� z obie-ktu albo z obiektu �� przechowywanego przez para-metr �. To znaczy, że wykonywane jest wywołanie � � �� =� � �� .

��

Zwraca wynik wywołania �) ��. Jeżeli przechowywany jestwskaźnik ��, zachowanie operatora jest niezdefiniowane.

��!��

Zwraca wynik wywołania ) ��.

W rozdziale „Boost” opisano inne sprytne wskaźniki, w tym ró-wnież takie, które mogą wskazywać tablice i być przechowywanew kontenerach.

Documents

STL. Leksykon kieszonkowy