Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Название: Язык программирования C++. Пятое издание
• Автор: Стенли Липпман
• Издательство: Издательский дом "Вильямс"
• Жанр: Программирование
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-8459-1839-0

Лучшее руководство по программированию и справочник по языку, полностью пересмотренное и обновленное под стандарт С++11!

Вы держите в руках новое издание популярного и исчерпывающего бестселлера по языку программирования С++, которое было полностью пересмотрено и обновлено под стандарт С++11. Оно поможет вам быстро изучить язык и использовать его весьма эффективными и передовыми способами. В соответствии с самыми передовыми и современными методиками изложения материала авторы демонстрируют использование базового языка и его стандартной библиотеки для разработки эффективного, читабельного и мощного кода.

С самого начала этой книги читатель знакомится со стандартной библиотекой С++, ее самыми популярными функциями и средствами, что позволяет сразу же приступить к написанию полезных программ, еще не овладев всеми нюансами языка. Большинство примеров из книги было пересмотрено так, чтобы использовать новые средства языка и продемонстрировать их наилучшие способы применения. Эта книга — не только проверенное руководство для новичков в С++, она содержит также авторитетное обсуждение базовых концепций и методик языка С++ и является ценным ресурсом для опытных программистов, особенно желающих побыстрей узнать об усовершенствованиях С++11.

Стенли Б. Липпман работал старшим консультантом в Jet Propulsion Laboratory, архитектором группы Visual С++ корпорации Microsoft, техническим сотрудником Bell Laboratories и главным инженером- программистом по анимации в кинокомпаниях Disney, DreamWorks, Pixar и PDI.

Жози Лажойе, работающий ныне в кинокомпании Pixar, был членом канадской группы разработчиков компилятора C/C++ корпорации IBM, а также возглавлял рабочую группу базового языка С++ в составе международной организации по стандартизации ANSI/ISO.

Барбара Э. Му имеет почти тридцатилетний опыт программирования. На протяжении пятнадцати лет она работала в компании AT&T, сотрудничая с Бьярне Страуструпом, автором языка С++, и несколько лет руководила группой разработчиков С++.

• Узнайте, как использовать новые средства языка С++11 и стандартной библиотеки для быстрого создания надежных программ, а также ознакомьтесь с высокоуровневым программированием

• Учитесь на примерах, в которых показаны передовые стили программирования и методики проектирования

• Изучите принципы и узнайте почему язык С++11 работает именно так

• Воспользуйтесь множеством перекрестных ссылок, способных помочь вам объединить взаимосвязанные концепции и проникнуть в суть

• Ознакомьтесь с современными методиками обучения и извлеките пользу из упражнений, в которых подчеркиваются ключевые моменты, позволяющие избежать проблем

• Освойте лучшие методики программирования и закрепите на практике изученный материал

Исходный код примеров можно загрузить с веб-страницы книги на сайте издательства по адресу: http://www.williamspublishing.com

---

Фиксированный характер размера массивов влияет также на поведение остальных конструкторов, действительно определяющих массив. В отличие от других контейнеров, созданный по умолчанию массив не пуст: количество его элементов соответствует размеру, а инициализированы они значением по умолчанию (см. раздел 2.2.1), как и элементы встроенного массива (см. раздел 3.5.1). При списочной инициализации массива количество инициализаторов не должно превышать размер массива. Если инициализаторов меньше, чем элементов массива, они используются для первых элементов, а все остальные инициализируются значением по умолчанию (см. раздел 3.3.1). В любом случае, если типом элемента является класс, то у него должен быть стандартный конструктор, обеспечивающий инициализацию значением по умолчанию:

array<int, 10> ia1;        // десять целых чисел, инициализированных

                           // значением по умолчанию

array<int, 10> ia2 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; // списочная инициализация

array<int, 10> ia3 = {42}; // ia3[0] содержит значение 42, остальные

                           // элементы - значение 0

Следует заметить, что хоть и нельзя копировать или присваивать объекты массивов встроенных типов (см. раздел 3.5.1), для контейнеров array такого ограничения нет:

int digs[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int cpy[10] = digs; // ошибка: встроенные массивы не допускают

                    // копирования и присвоения

array<int, 10> digits = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

array<int, 10> copy = digits; // ok: если типы массивов совпадают

Как обычно, инициализирующий контейнер должен иметь тот же тип, что и создаваемый. Для контейнера array совпадать должны тип элемента и размер, поскольку размер массива — часть его типа.

Упражнения раздела 9.2.4

Упражнение 9.11. Приведите пример каждого из шести способов создания и инициализации контейнеров vector. Объясните, какие значения будет содержать каждый вектор.

Упражнение 9.12. Объясните различие между конструктором, получающим контейнер для копирования, и конструктором получающим два итератора.

Упражнение 9.13. Как инициализировать контейнер vector<double> из контейнера list<int> и контейнера vector<int>? Напишите код для проверки ответов.

9.2.5. Присвоение и функция swap()

Связанные с присвоением операторы, перечисленные в табл. 9.4, воздействуют на весь контейнер. Оператор присвоения заменяет весь диапазон элементов в левом контейнере копиями элементов из правого:

c1 = c2;      // заменяет содержимое контейнера c1 копией

              // элементов контейнера c2

c1 = {a,b,c}; // после присвоения контейнер c1 имеет размер 3

После первого присвоения контейнеры слева и справа равны. Если контейнеры имели неравный размер, после присвоения у обоих будет размер контейнера из правого операнда. После второго присвоения размер контейнера c1 составит 3, что соответствует количеству значений, представленных в списке.

Таблица 9.4. Операторы присвоения контейнеров

c1 = c2 Заменяет элементы контейнера c1 копиями элементов контейнера c2. Контейнеры c1 и c2 должны иметь тот же тип с = {a, b, с...} Заменяет элементы контейнера c1 копиями элементов списка инициализации. (Недопустимо для массива.) swap(c1, c2) c1.swap(c2) Обменивает элементы контейнеров c1 и c2. Контейнеры c1 и c2 должны иметь тот же тип. Обычно функция swap() выполняется намного быстрее, чем процесс копирования элементов из контейнера c2 в c1 Операторы присвоения недопустимы для ассоциативных контейнеров и массива seq.assign(b,е) Заменяет элементы в контейнере seq таковыми из диапазона, обозначенного итераторами b и е. Итераторы b и е не должны ссылаться на элементы в контейнере seq seq.assign(il) Заменяет элементы в контейнере seq таковыми из списка инициализации il seq.assign(n,t) Заменяет элементы в контейнере seq набором из n элементов со значением t

В отличие от встроенных массивов, библиотечный тип array поддерживает присвоение. У левых и правых операндов должен быть одинаковый тип:

array<int, 10> a1 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

array<int, 10> а2 = {0}; // все элементы со значением 0

a1 = а2;  // замена элементов в a1

а2 = {0}; // ошибка: нельзя присвоить массиву значения из списка

Поскольку размер правого операнда может отличаться от размера левого операнда, тип array не поддерживает функцию assign() и это не позволяет присваивать значения из списка.

Связанные с присвоением операторы делают недопустимыми итераторы, ссылки и указатели на контейнер слева.

Применение функции assign() (только последовательные контейнеры)

Оператор присвоения требует совпадения типов левых и правых операндов. Он копирует все элементы правого операнда в левый. Последовательные контейнеры (кроме array) определяют также функцию-член assign(), обеспечивающую присвоение разных, но совместимых типов, или присвоение контейнерам последовательностей. Функция assign() заменяет все элементы в левом контейнере копиями элементов, указанных в ее аргументе. Например, функцию assign() можно использовать для присвоения диапазона значений char* из вектора в список строк:

list<string> names;

vector<const char*> oldstyle;

names = oldstyle; // ошибка: типы контейнеров не совпадают

// ok: преобразование из const char* в string возможно

names.assign(oldstyle.cbegin(), oldstyle.cend());

Вызов функции assign() заменяет элементы в контейнере names копиями элементов из диапазона, обозначенного итераторами. Аргументы функции assign() определяют количество элементов контейнера и их значения.

Поскольку существующие элементы заменяются, итераторы, переданные функции assign(), не должны относиться к контейнеру, для которого вызвана функция assign().

Вторая версия функции assign() получает целочисленное значение и значение элемента. Она заменяет указанное количество элементов контейнера заданным значением:

// эквивалент slist1.clear();

// сопровождается slist1.insert(slist1.begin(), 10, "Hiya!");

list<string> slist1(1);     // один элемент; пустая строка

slist1.assign(10, "Hiya!"); // десять элементов; со значением "Hiya!"

Применение функции swap()

Функция swap() меняет местами значения двух контейнеров того же типа. Типы контейнеров и их элементов должны совпадать. После обращения к функции swap() элементы правого операнда оказываются в левом, и наоборот:

vector<string> svec1(10); // вектор из 10 элементов

vector<string> svec2(24); // вектор из 24 элементов

svec1.swap(svec2);

После выполнения функции swap() вектор svec1 содержит 24 строки, а вектор svec2 — 10. За исключением массивов смена двух контейнеров осуществляется очень быстро — сами элементы не меняются; меняются лишь внутренние структуры данных.

За исключением массивов функция swap() не копирует, не удаляет и не вставляет элементы, поэтому она гарантированно выполняется за постоянное время.

Благодаря тому факту, что элементы не перемещаются, итераторы, ссылки и указатели в контейнере, за исключением контейнера string, остаются допустимыми. Они продолжают указывать на те же элементы, что и перед перестановкой. Однако после вызова функции swap() эти элементы находятся в другом контейнере. Предположим, например, что итератор iter обозначал в векторе строк позицию svec1[3]. После вызова функции swap() он обозначит элемент в позиции svec2[3]. В отличие от других контейнеров, вызов функции swap() для строки делает некорректными итераторы, ссылки и указатели.