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

---

Здесь для определения типа оператора используется спецификатор decltype. При использовании спецификатора decltype для получения указателя на функцию следует добавить символ * для обозначения использования указателя на заданный тип функции (см. раздел 6.7). Инициализацию bookstore осуществляет функция compareIsbn(). Это означает, что при добавлении элементов в bookstore они будут упорядочены при вызове функции compareIsbn(). Таким образом, элементы bookstore будут упорядочены по их члену ISBN. Аргумент конструктора можно записать как compareIsbn, вместо &compareIsbn, поскольку при использовании имени функции оно автоматически преобразуется в указатель, если это нужно (см. раздел 6.7). С тем же результатом можно написать &compareIsbn.

Упражнения раздела 11.2.2

Упражнение 11.9. Определите карту, которая ассоциирует слова со списком номеров строк, в которых оно встречается.

Упражнение 11.10. Можно ли определить карту для типов vector<int>::iterator и int? А для типов list<int>::iterator и int? Если нет, то почему?

Упражнение 11.11. Переопределите bookstore, не используя спецификатор decltype.

11.2.3. Тип pair

Прежде чем перейти к рассмотрению действий с ассоциативными контейнерами, имеет смысл ознакомиться с библиотечным типом pair (пара), определенным в заголовке utility.

Объект типа pair хранит две переменные-члена. Подобно контейнерам, тип pair является шаблоном, позволяющим создавать конкретные типы. При создании пары следует предоставить имена двух типов, которые будут типами ее двух переменных-членов. Совпадать эти типы вовсе не обязаны.

pair<string, string> anon;       // содержит две строки

pair<string, size_t> word_count; // содержит строку и целое число

pair<string, vector<int>> line;  // содержит строку и vector<int>

При создании объекта пары без указания инициализирующих значений используются стандартные конструкторы типов его переменных-членов. Таким образом, пара anon содержит две пустые строки, а пара line — пустую строку и пустой вектор целых чисел. Значением переменной-члена типа int в паре word_count будет 0, а его переменная-член типа string окажется инициализирована пустой строкой.

Можно также предоставить инициализаторы для каждого члена пары:

pair<string, string> author{"James", "Joyce"};

Этот код создает пару по имени author, инициализированную значениями "James" и "Joyce".

В отличие от других библиотечных типов, переменные-члены класса pair являются открытыми (см. раздел 7.2). Эти члены — first (первый) и second (второй) соответственно. К ним можно обращаться непосредственно, используя обычный точечный оператор (см. раздел 1.5.2), как, например, было сделано в операторе вывода программы подсчета слов в разделе 11.1:

// отобразить результаты

cout << w.first << " occurs " << w.second

     << ((w.second > 1) ? " times" : " time") << endl;

где w — ссылка на элемент карты. Элементами карты являются пары. В данном операторе выводится переменная-член first элемента, являющаяся ключом, затем переменная-член second элемента, являющаяся счетчиком. Библиотека определяет весьма ограниченный набор операций с парами, который приведен в табл. 11.2.

Таблица 11.2. Операции с парами

pair<T1, T2> p; p — пара с переменными-членами типов T1 и T2, инициализированными значением по умолчанию (см. раздел 3.3.1) pair<T1, T2> р(v1, v2); p — пара с переменными-членами типов T1 и T2, инициализированными значениями v1 и v2 соответственно pair<T1, T2> р = {v1, v2}; Эквивалент p(v1, v2) make_pair(v1, v2) Возвращает пару, инициализированную значениями v1 и v2. Тип пары выводится из типов значений v1 и v2 p.first Возвращает открытую переменную-член first пары p p.second Возвращает открытую переменную-член second пары p p1 опсравн p2 Операторы сравнения (<, >, <=, >=). Сравнение осуществляется подобно упорядочиванию в словаре, т.е. оператор < возвращает значение true в случае, если p1.first < p2.first или !(p2.first < p1.first) && p1.second < p2.second p1 == p2, p1 != p2 Две пары равны, если их первый и второй члены соответственно равны. При сравнении используется оператор == хранимых элементов Функция для создания объектов типа pair

Предположим, некая функция должна возвратить значение типа pair. По новому стандарту возможна списочная инициализация возвращаемого значения (см. раздел 6.3.2):

pair<string, int>

process(vector<string> &v) {

 // обработка v

 if (!v.empty())

  return {v.back(), v.back().size()}; // списочная инициализация

 else

  return pair<string, int>(); // возвращаемое значение создано явно

}

Если вектор v не пуст, возвращается пара, состоящая из последней строки в векторе v и размера этой строки. В противном случае явно создается и возвращается пустая пара.

В прежних версиях языка С++ нельзя было использовать инициализаторы в скобках для возвращения типа, подобного pair. Вместо этого можно было написать оба оператора return как явно созданное возвращаемое значение:

if (!v.empty())

 return pair<string, int>(v.back(), v.back().size());

В качестве альтернативы можно использовать функцию make_pair() для создания новой пары соответствующего типа из двух аргументов:

if (!v.empty())

 return make_pair(v.back(), v.back().size());

Упражнения раздела 11.2.3

Упражнение 11.12. Напишите программу, читающую последовательность строк и целых чисел, сохраняя каждую прочитанную пару в объекте класса pair. Сохраните пары в векторе.

Упражнение 11.13. Существует по крайней мере три способа создания пар в программе предыдущего упражнения. Напишите три версии программы, создающей пары каждым из этих способов. Укажите, какая из форм проще и почему.

Упражнение 11.14. Дополните карту фамилий семей и их детей, написанную для упражнения в разделе 11.2.1, вектором пар, содержащих имя ребенка и день его рождения.

11.3. Работа с ассоциативными контейнерами

В дополнение к типам, перечисленным в табл. 9.2 (стр. 423), ассоциативные контейнеры определяют типы, перечисленные в табл. 11.3. Они представляют типы ключа и значения контейнера.

Таблица 11.3. Псевдонимы дополнительных типов ассоциативных контейнеров

key_type Тип ключа контейнера mapped_type Тип, ассоциированный с каждым ключом; только для типа map value_type Для наборов то же, что и key_type. Для карт — pair<const key_type, mapped type>

Для контейнеров типа set типы key_type и value_type совпадают; содержащиеся в наборе данные являются ключами. Элементами карты являются пары ключ-значение. Таким образом, каждый ее элемент — объект класса pair, содержащий ключ и связанное с ним значение. Поскольку ключ элемента изменить нельзя, ключевая часть этих пар константна:

set<string>::value_type v1;       // v1 - string

set<string>::key_type v2;         // v2 - string

map<string, int>::value_type v3;  // v3 - pair<const string, int>

map<string, int>::key_type v4;    // v4 - string

map<string, int>::mapped_type v5; // v5 - int

Подобно последовательным контейнерам (см. раздел 9.2.2), для доступа к члену класса, например типа map<string, int>::key_type, используется оператор области видимости.

Тип mapped_type определен только для типов карт (unordered_map, unordered_multimap, multimap и map).