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

---

Таблица 9.7. Функции удаления последовательных контейнеров

Эти функции изменяют размер контейнера; они не поддерживаются массивами. Контейнер forward_list обладает специальной версией функции erase(); см. раздел 9.3.4, а функции pop_back() у него нет. Функция pop_front() недопустима для контейнеров vector и string. c.pop_back() Удаляет последний элемент контейнера c. Результат непредсказуем, если контейнер c пуст. Возвращает void c.pop_front() Удаляет первый элемент контейнера с. Результат непредсказуем, если контейнер с пуст. Возвращает void c.erase(p) Удаляет элемент, обозначенный итератором p. Возвращает итератор на элемент после удаленного или итератор после конца (off-the-end iterator), если итератор p обозначает последний элемент. Результат непредсказуем, если итератор p указывает на следующий элемент после последнего c.erase(b,е) Удаляет диапазон элементов, обозначенных итераторами b и е. Возвращает итератор на элемент после последнего удаленного или после последнего элемента контейнера, если итератор е указывал на последний элемент c.clear() Удаляет все элементы контейнера с. Возвращает void

Функции-члены удаления элементов не проверяют свои аргументы. Разработчик должен сам позаботиться о проверке наличия элементов перед их удалением.

Применение функций pop_front() и pop_back()

Функции pop_front() и pop_back() удаляют, соответственно, первый и последний элементы контейнера. Векторы и строки функциями push_front() и pop_front() не обладают. У контейнера forward_list также нет функции pop_back(). Подобно функциям-членам доступа к элементам, эти функции не применимы к пустому контейнеру.

Удалив соответствующий элемент, эти функции возвращают тип void. Если необходимо извлечь элемент, то следует сохранить его значение перед удалением:

while (!ilist.empty()) {

 process(ilist.front());  // действия с текущей вершиной списка ilist

 ilist.pop_front(); // готово; удалить первый элемент

}

Удаление элементов в любой позиции, кроме начала или конца двухсторонней очереди, объявляет недействительными все итераторы, ссылки и указатели. В векторе и строке недействительными объявляются итераторы, ссылки и указатели на элементы, расположенные после удаленного элемента.

Удаление элемента в середине контейнера

Функции-члены удаления удаляют элемент (элементы) в указанной позиции контейнера. Можно удалить как отдельный элемент, обозначенный итератором, так и диапазон элементов, отмеченных парой итераторов. Обе формы функции erase() возвращают итератор на область после последнего удаленного элемента.

В качестве примера рассмотрим следующий цикл, удаляющий нечетные элементы списка:

list<int> lst = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

auto it = lst.begin();

while (it != lst.end())

 if (*it % 2)         // если элемент является нечетным

  it = lst.erase(it); // удалить его

 else

  ++it;

На каждой итерации проверяется нечетность текущего элемента. Если это так, то данный элемент удаляется, а итератор it устанавливается на следующий элемент после удаленного. Если элемент *it четный, осуществляется приращение итератора it, чтобы при следующей итерации он указывал на следующей элемент.

Удаление нескольких элементов

Версия функции erase() с парой итераторов позволяет удалить диапазон элементов:

// удалить диапазон элементов между двумя итераторами

// возвращает итератор на элемент сразу после последнего удаленного

elem1 = slist.erase(elem1, elem2); // после вызова elem1 == elem2

Итератор elem1 указывает на первый удаляемый элемент, а итератор elem2 — на следующий после последнего удаляемого.

Чтобы удалить все элементы в контейнере, можно либо вызвать функцию clear(), либо перебирать итераторы от возвращаемого функцией begin() до end() и передавать их функции erase():

slist.clear(); // удалить все элементы в контейнере

slist.erase(slist.begin(), slist.end()); // эквивалент

Упражнения раздела 9.3.3

Упражнение 9.25. Что будет, если в программе, где удалялся диапазон элементов, итераторы elem1 и elem2 равны? Что если итератор elem2 или оба итератора (elem1 и elem2) являются итератором после конца?

Упражнение 9.26. Используя приведенное ниже определение массива ia, скопируйте его содержимое в вектор и в список. Используя версию функции erase() для одного итератора, удалите из списка элементы с нечетными значениями, а из вектора — с четными.

int ia[] = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 55, 89 };

9.3.4. Специализированные функции контейнера forward_list

Чтобы лучше понять, почему у контейнера forward_list есть специальные версии функций добавления и удаления элементов, рассмотрим, что происходит при удалении элемента из односвязного списка. Как показано на рис. 9.1, удаление элемента изменяет связи в последовательности. В данном случае удаление элемента elem3 изменяет связь элемента elem2; элемент elem2 указывал на элемент elem3, но после удаления элемента elem3 элемент elem2 указывает на элемент elem4.

Рис. 9.1. Специализированные функции контейнера forward_list

При добавлении или удалении элемента у элемента перед ним будет другой последователь. Чтобы добавить или удалить элемент, необходимо обратиться к его предшественнику и изменить его ссылку. Однако контейнер forward_list — это односвязный список. В односвязном списке нет простого способа доступа к предыдущему элементу. Поэтому функции добавления и удаления элементов в контейнере forward_list работают, изменяя элемент после указанного. Таким образом, у нас всегда есть доступ к элементам, на которые влияет изменение.

Поскольку эти функции ведут себя отлично от функций других контейнеров, класс forward_list не определяет функции-члены insert(), emplace() и erase(). Вместо них используются функции-члены insert_after(), emplace_after() и erase_after() (перечислены в табл. 9.8). На рисунке выше, например, для удаления элемента elem3 использовалась бы функция erase_after() для итератора, обозначающего элемент elem2. Для реализации этих операций класс forward_list определяет также функцию before_begin(), которая возвращает итератор после начала (off-the-beginning iterator). Этот итератор позволяет добавлять или удалять элементы после несуществующего элемента перед первым в списке.

Таблица 9.8. Функции вставки и удаления элементов контейнера forward_list

lst.before_begin() lst.cbefore_begin() Возвращает итератор, обозначающий несуществующий элемент непосредственно перед началом списка. К значению этого итератора обратиться нельзя. Функция cbefore_begin() возвращает итератор const_iterator lst.insert_after(p,t) lst.insert_after(p,n,t) lst.insert_after(p,b,e) lst.insert_after(p,il) Вставляет элемент (элементы) после обозначенного итератором p. t — это объект, n — количество, b и е — обозначающие диапазон итераторы (они не должны принадлежать контейнеру lst), il — список, заключенный в скобки. Возвращает итератор на последний вставленный элемент. Если диапазон пуст, возвращается итератор p. Если p — итератор после конца, результат будет непредсказуемым emplace_after(p, args) Параметр args используется для создания элементов после обозначенного итератором p. Возвращает итератор на новый элемент. Если p — итератор после конца, результат будет непредсказуемым lst.erase_after(p) lst.erase_after(b,e) Удаляет элемент после обозначенного итератором p или диапазоном элементов после обозначенного итератором b и до, но не включая обозначенного итератором е. Возвращает итератор на элемент после удаленного или на элемент после конца контейнера. Если p — итератор после конца или последний элемент контейнера, результат будет непредсказуемым

При добавлении или удалении элементов в контейнер forward_list следует обратить внимание на два итератора: на проверяемый элемент и на элемент, предшествующий ему. В качестве примера перепишем приведенный выше цикл, удалявший из списка нечетные элементы, так, чтобы использовался контейнер forward_list: