Д. Стефенс - C++. Сборник рецептов

• Название: C++. Сборник рецептов
• Автор: Д. Стефенс
• Издательство: КУДИЦ-ПРЕСС
• Жанр: Программирование
• Год: 2007
• ISBN: 5-91136-030-6

Данная книга написана экспертами по C++ и содержит готовые рецепты решения каждодневных задач для программистов на С++. Один из авторов является создателем библиотеки Boost Iostreams и нескольких других библиотек C++ с открытым исходным кодом. В книге затрагивается множество тем, вот лишь некоторые из них: работа с датой и временем; потоковый ввод/вывод; обработка исключений; работа с классами и объектами; сборка приложений; синтаксический анализ XML-документов; программирование математических задач. Читатель сможет использовать готовые решения, а сэкономленное время и усилия направить на решение конкретных задач.

---

Пример 14.4. Заголовочный файл xerces_strings.hpp, используемый для выполнения преобразований между строками Xerces и строками со стандартными символами

#ifndef XERCES_STRINGS_HPP_INCLUDED

#define XERCES_STRINGS_HPP_INCLUDED

#include <string>

#include <boost/scoped_array.hpp>

#include <xercesc/util/XMLString.hpp>

typedef std::basic_string<XMLCh> XercesString;

// Преобразует строку со стандартными символами

// в строку с расширенным набором символов

inline XercesString fromNative(const char* str) {

boost::scoped_array<XMLCh> ptr(xercesc::XMLString::transcode(str));

 return XercesString(ptr.get());

}

// Преобразует строку со стандартными символами

// в строку с расширенным набором символов.

inline XercesString fromNative(const std::string& str) {

 return fromNative(str.c_str());

}

// Преобразует строку с расширенным набором символов

// в строку со стандартными символами.

inline std::string toNative(const XMLCh* str) {

boost::scoped_array<char> ptr(xercesc::XMLString::transcode(str));

 return std::string(ptr.get());

}

// Преобразует строку с расширенным набором символов в строку со стандартными символами.

inline std::string toNative(const XercesString& str) {

 return toNative(str.c_str());

}

#endif // #ifndef XERCES_STRINGS_HPP_INCLUDED

Для выполнения преобразований между строками Xerces и std::wstring просто используйте конструктор std::basic_string, передавая ему два итератора. Например, можно определить следующие две функции.

// Преобразует строку Xerces в строку std::wstring

std::wstring xercesToWstring(const XercesString& str) {

 return std::wstring(str.begin(), str.end());

}

// Преобразует строку std::wstring в строку XercesString

XercesString wstringToXerces(const std::wstring& str) {

 return XercesString(str.begin(), str.end());

}

В этих функциях используется тот факт, что wchar_t и XMLCh являются интегральными типами, каждый из которых может неявно преобразовываться в другой; это должно работать независимо от размера wchar_t, пока не используются значения, выходящие за диапазон XMLCh. Вы можете определить подобные функции, принимающие в качестве аргументов строки в C-стиле, используя конструктор std::basic::string, которому передаются в качестве аргументов массив символов и длина.

Обсуждение

Для представления строк в коде Unicode библиотека Xerces использует последовательности символов XMLCh, завершаемые нулем. Тип XMLCh вводится с помощью typedef как интегральный тип, зависящий от реализации и содержащий не менее 16 бит, которых достаточно для представления символов почти любого языка. Xerces применяет символьную кодировку UTF-16, что подразумевает теоретическую возможность представления некоторых символов в коде Unicode в виде последовательности из нескольких символов XMLCh; однако практически можно считать, что каждый символ XMLCh непосредственно представляет один символ в коде Unicode, т.е. имеет числовое значение символа Unicode.

Одно время тип XMLCh определялся с помощью typedef как wchar_t, что позволяло легко сохранять копию строки Xerces как std::wstring. Однако в настоящее время Xerces определяет XMLCh на всех платформах с помощью typedef как unsigned short. Кроме всего прочего это означает, что на некоторых платформах типы XMLCh и wchar_t имеют разный размер. Поскольку Xerces может изменить в будущем определение XMLCh, нельзя рассчитывать на то, что XMLCh будет идентичен какому-то конкретному типу. Поэтому, если требуется сохранить копию строки Xerces, следует использовать тип std::basic_string<XMLCh>.

При использовании Xerces вам придется часто выполнять преобразования между строками со стандартными символами и строками Xerces; для этой цели в Xerces предусмотрена перегруженная функция transcode(). transcode() может преобразовать строку Unicode в строку со стандартными символами, использующую «родную» кодировку символов, или строку с «родной» кодировкой со стандартными символами в строку Unicode. Однако смысл родной кодировки точно не определен, поэтому если вы программируете в среде, в которой часто используется несколько кодировок символов, то вам придется все взять в свои руки и выполнять преобразования особым образом, используя либо фасет std::codecvt, либо подключаемые службы перекодировки (pluggable transcoding services) библиотеки Xerces, описанные в документации Xerces. Однако во многих случаях вполне достаточно использовать transcode().

Память под возвращаемые функцией transcode() строки, завершающиеся нулем, динамически выделяется при помощи оператора new в форме массива; вам придется строку удалять самому, используя оператор delete[]. Это создает небольшую проблему управления памяти, поскольку обычно требуется копировать строку или записывать ее в поток до ее удаления, а эти операции могут выбросить исключение. Я решаю эту проблему в примере 14.4 с помощью шаблона boost::scoped_array, который динамически выделяет память под массив и автоматически удаляет его при выходе из области видимости, даже если выбрасывается исключение. Например, рассмотрим реализацию функции fromNative.

inline XercesString fromNative(const char* str) {

 boost::scoped_array<XMLCh> ptr(xercesc::XMLString::transcode(str));

 return XercesString(ptr.get());

}

Здесь ptr становится обладателем возвращенной функцией transcode() строки с нулевым завершающим символом и освобождает ее, даже если конструктор XercesString выбрасывает исключение std::bad_alloc.

14.3. Синтаксический анализ сложного документа XML

Проблема

Имеется некоторый набор данных, хранимых в документе XML, внутри которого используется DTD или применяются пространства имен XML. Требуется выполнить синтаксический анализ документа и превратить содержащиеся в нем данные в набор объектов C++.

Решение

Используйте реализацию Xerces в виде программного интерфейса SAX2 (простой программный интерфейс для XML, версия 2.0). Во-первых, создайте класс, производный от xercesc::ContentHandler; этот класс будет получать уведомления с информацией о структуре и содержимом вашего документа XML по мере его анализа. Затем при желании можно создать класс, производный от xercesc::ErrorHandler, для получения предупреждений и сообщений об ошибках. Сконструируйте парсер типа xercesc::SAX2XMLReader, зарегистрируйте экземпляры классов вашего обработчика, используя методы парсера setContentHandler() и setErrorHandler(). Наконец, вызовите метод парсера parse(), передавая в качестве аргумента полное имя файла, в котором содержится ваш документ.

Например, пусть требуется выполнить синтаксический анализ документа XML animals.xml, приведенного в примере 14.1, и сконструировать вектор std::vector объектов Animal, представляющих животных, перечисленных в этом документе. (Определение класса Animal дается в примере 14.2.) В примере 14.3 я показываю, как можно это сделать, используя TinyXml. Для усложнения задачи добавим в документ пространства имен, как показано в примере 14.5.

Пример 14.5. Список цирковых животных, в котором используются пространства имен XML

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!- Животные цирка Feldman Family Circus с использованием пространств имен -->

<ffc:animalList xmlns:ffc="http://www.feldman-family-circus.com">

 <ffc:animal>

  <ffc:name>Herby</ffc:name>

  <ffc:species>elephant</ffc:species>

  <ffc:dateOfBirth>1992-04-23</ffc:dateOfBirth>

  <ffc:veterinarian name="Dr. Hal Brown" phone="[phone]"/>

  <ffc:trainer name="Bob Fisk" phone="[phone]"/>

 </ffc:animal>

 <!- и т.д. -->

</ffc:animalList>

Для анализа этого документа с помощью SAX2 определите ContentHandler, как показано в примере 14.6, и ErrorHandler, как показано в примере 14.7. Затем сконструируйте SAX2XMLReader, зарегистрируйте ваши обработчики и запустите парсер. Это проиллюстрировано в примере 14.8.

Пример 14.6. Применение SAX2 ContentHandler для синтаксического анализа документа animals.xml

#include <stdexcept> // runtime_error

#include <vector>

#include <xercesc/sax2/Attributes.hpp>

#include <xercesc/sax2/DefaultHandler.hpp> // Содержит реализации без

                                           // операций для различных

                                           // обработчиков, используемых

#include "xerces_strings.hpp"              // в примере 14.4

#include "animal.hpp"

using namespace std;

using namespace xercesc;

// Возвращает экземпляр Contact, построенный

// на основе заданного набора атрибутов

Contact contactFromAttributes(const Attributes &attrs) {