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.

---

// на основе заданного набора атрибутов

Contact contactFromAttributes(const Attributes &attrs) {

 // Для повышения эффективности хранить часто используемые строки

 // в статических переменных

 static XercesString name = fromNative("name");

 static XercesString phone = fromNative("phone");

 Contact result;   // Возвращаемый объект Contact.

 const XMLCh* val; // Значение атрибута name или phone.

 // Установить имя объекта Contact.

 if ((val = attrs.getValue(name.c_str())) != 0) {

  result.setName(toNative(val));

 } else {

  throw runtime_error("contact missing name attribute");

 }

 // Установить номер телефона для объекта Contact.

 if ((val = attrs.getValue(phone.c_str())) != 0) {

  result.setPhone(toNative(val));

 } else {

  throw runtime_error("contact missing phone attribute");

 }

 return result;

}

// Реализует обратные вызовы, которые получают символьные данные и

// уведомления о начале и конце элементов

class CircusContentHandler : public DefaultHandler {

public:

 CircusContentHandler(vector<Animal>& animalList) :

  animalList_(animalList) {}

 // Если текущий элемент представляет ветеринара или дрессировщика

 // используйте attrs для конструирования объекта Contact для текущего

 // Animal; в противном случае очистите currentText_, подготавливая

 // обратный вызов characters()

 void startElement(

  const XMLCh *const uri,       // URI пространства имен

  const XMLCh *const localname, // имя тега без префикса NS

  const XMLCh *const qname,     // имя тега + префикс NS

  const Attributes &attrs)      // атрибуты элементов

 {

  static XercesString animalList = fromNative("animalList");

  static XercesString animal = fromNative("animal");

  static XercesString vet = fromNative("veterinarian");

  static XercesString trainer = fromNative("trainer");

  static XercesString xmlns =

   fromNative("http://www.feldman-family-circus.com");

  // проверить URI пространства имен

  if (uri != xmlns)

   throw runtime_error(

    string("wrong namespace uri ") + toNative(uri)

   );

  if (localname == animal) {

   // Добавить в список объект Animal; это будет

   // "текущий объект Animal"

   animalList_.push_back(Animal());

  } else if (localname != animalList) {

   Animal& animal = animalList_.back();

   if (localname == vet) {

    // Мы встретили элемент "ветеринар".

    animal.setVeterinarian(contactFromAttributes(attrs));

   } else if (localname == trainer) {

    // Мы встретили элемент "дрессировщик".

    animal.setTrainer(contactFromAttributes(attrs));

   } else {

    // Мы встретили элемент "кличка", "вид животного" или

    // "дата рождения". Их содержимое будет получено

    // при обратном вызове функции characters().

    currentText_.clear();

   }

  }

 }

 // Если текущий элемент представляет кличку, вид животного или дату

 // рождения, используйте хранимый в currentText_ текст для установки

 // соответствующего свойства текущего объекта Animal.

 void endElement(

  const XMLCh *const uri,       // URI пространства имен

  const XMLCh *const localname, // имя тега без префикса NS

  const XMLCh *const qname)     // имя тега + префикс NS

 {

  static XercesString animalList = fromNative("animal-list");

  static XercesString animal = fromNative("animal");

  static XercesString name = fromNative("name");

  static XercesString species = fromNative("species");

  static XercesString dob = fromNative("dateOfBirth");

  if (localname!= animal && localname!= animalList) {

   // currentText_ содержит текст элемента, который был

   // добавлен. Используйте его для установки свойств текущего

   // объекта Animal.

   Animal& animal = animalList_.back();

   if (localname == name) {

    animal setName(toNative(currentText_));

   } else if (localname == species) {

    animal.setSpecies(toNative(currentText_));

   } else if (localname == dob) {

    animal.setDateOfBirth(toNative(currentText_));

   }

  }

 }

 // Получает уведомления, когда встречаются символьные данные

 void characters(const XMLCh* const chars,

  const unsigned int length) {

  // Добавить символы в конец currentText_ для обработки методом

  // endElement()

  currentText_.append(chars, length);

 }

private:

 vector<Animal>& animalList_;

 XercesString currentText_;

};

Пример 14.7. SAX2 ErrorHandler

#include <stdexcept> // runtime_error

#include <xercesc/sax2/DefaultHandler.hpp>

// Получает уведомления об ошибках.

class CircusErrorHandler : public DefaultHandler {

public:

 void warning(const SAXParseException& e) {

  /* нет действий */

 }

 void error(const SAXParseExceptionf& e) {

  throw runtime_error(toNative(e.getMessage()));

 }

 void fatalError(const SAXParseException& e) { error(e); }

};

Пример 14.8. Синтаксический анализ документа animals.xml при помощи программного интерфейса SAX2

#include <exception>

#include <iostream> // cout

#include <memory>   // auto_ptr

#include <vector>

#include <xercesc/sax2/SAX2XMLReader.hpp>

#include <xercesc/sax2/XMLReaderFactory.hpp>

#include <xercesc/util/PlatformUtils.hpp>

#include "animal.hpp"

#include "xerces_strings.hpp" // Пример 14.4

using namespace std;

using namespace xercesc;

// Утилита RAII инициализирует парсер и освобождает ресурсы

// при выходе из области видимости

class XercesInitializer {

public:

 XercesInitializer() { XMLPlatformUtils::Initialize(); }

 ~XercesInitializer() { XMLPlatformUtils::Terminate(); }

private:

 // Запретить копирование и присваивание

 XercesInitializer(const XercesInitializer&);

 XercesInitializer& operator=(const XercesInitializer&);

};

int main() {

 try {

  vector<Animal> animalList;

  // Инициализировать Xerces и получить парсер

  XercesInitializer init;

  auto_ptr<SAX2XMLReader>

   parser(XMLReaderFactory::createXMLReader());

  // Зарегистрировать обработчики

  CircusContentHandler content(animalList);

  CircusErrorHandler error;

  parser->setContentHandler(&content);

  parser->setErrorHandler(&error);

  // Выполнить синтаксический анализ документа XML

  parser->parse("animals.xml");

  // Напечатать клички животных

  for (vector<Animal>::size_type i = 0;

   n = animalList.size(); i < n; ++i) {

   cout << animalList[i] << "\n";

  }

 } catch (const SAXException& e) {

  cout << "xml error: " << toNative(e.getMessage()) << "\n";

  return EXIT_FAILURE;

 } catch (const XMLException& e) {

  cout << "xml error: " << toNative(e.getMessage()) << "\n";

  return EXIT_FAILURE;

 } catch (const exception& e) {

  cout << e.what() << "\n";

  return EXIT_FAILURE;

 }

}

Обсуждение

Некоторые парсеры XML выполняют синтаксический анализ документа XML и возвращают его пользователю в виде сложного объекта С++. Именно это делает парсер TinyXml и парсер W3C DOM, который будет рассмотрен в следующем рецепте. В отличие от них парсер SAX2 использует ряд функций обратного вызова для передачи пользователю информации о документе XML по ходу его анализа. Функции обратного вызова сгруппированы в несколько интерфейсов обработчиков: ContentHandler получает уведомления об элементах, атрибутах и о тексте документа XML, ErrorHandler получает предупреждения и сообщения об ошибках, a DTDHandler получает уведомления о DTD документа XML.

Проектирование парсера, использующего функции обратного вызова, имеет несколько важных преимуществ. Например, можно выполнять синтаксический анализ очень больших документов, которые не помещаются в памяти. Кроме того, это может сэкономить процессорное время, потому что не надо выполнять многочисленные операции динамического выделения памяти, необходимые для конструирования узлов внутреннего представления документа XML, и потому что пользователь может создавать свое представление данных документа непосредственно, а не во время прохождения дерева документа, как я это делал в примере 14.3.

Пример 14.8 достаточно простой: я получаю парсер SAX2, регистрирую ContentHandler и ErrorHandler, анализирую документ animals.xml и печатаю список объектов Animal, заполненный обработчиком ContentHandler. Следует отметить два интересных момента: во-первых, функция XMLReaderFactory::createXMLReader() возвращает экземпляр SAX2XMLReader, память под который выделяется динамически и должна освобождаться пользователем в явной форме; для этой цели я использую std::auto_ptr, чтобы обеспечить удаление парсера даже в случае возникновения исключения. Во-вторых, среда Xerces должна быть инициализирована, используя xercesc::XMLPlatformUtils::Initialize(), и очищена при помощи xercesc::XMLPlatformUtils::Terminate(). Я инкапсулирую эту инициализацию и очистку в классе XercesInitializer, который вызывает XMLPlatformUtils::Initialize() в своем конструкторе и XMLPlatformUtils::Terminate() в своем деструкторе. Это гарантирует вызов Terminate(), даже если выбрасывается исключение. Это пример метода захвата ресурса при инициализации (Resource Acquisition Is Initialization — RAII), который был продемонстрирован в примере 8.3.