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

---

where are you

why dont you send me a picture

okay? thanks! later

Программа преобразования слова

Решение подразумевает использование трех функций. Функция word_transform() будет осуществлять общую обработку. Потребуются два аргумента типа ifstream: первый будет связан с файлом преобразования слов, а второй — с текстовым файлом, который предстоит преобразовать. Функция buildMap() будет читать файл правил преобразования и создавать элемент карты для каждого слова и результата его преобразования. Функция transform() получит строку и, если она есть в карте, возвратит результат преобразования.

Давайте начнем с определения функции word_transform(). Важнейшие ее части — вызовы функций buildMap() и transform():

void word_transform(ifstream &map_file, ifstream &input) {

 auto trans_map = buildMap(map_file); // хранит преобразования

 string text; // содержит каждую строку из ввода

 while (getline(input, text)) { // читать строку из ввода

  istringstream stream(text); // читать каждое слово

  string word;

  bool firstword = true; // контролирует вывод пробела

  while (stream >> word) {

   if (firstword)

    firstword = false;

   else

    cout << " "; // вывод пробела между словами

   // transform() возвращает свой первый аргумент или

   // результат преобразования

   cout << transform(word, trans_map); // вывод результата

  }

  cout << endl; // обработка текущей строки ввода окончена

 }

}

Функция начинается вызовом функции buildMap(), создающим карту преобразования слов. Результат сохраняется в карте trans_map. Остальная часть функции обрабатывает входной файл. Цикл while использует функцию getline() для чтения входного файла по одной строке за раз. Построчно чтение осуществляется для того, чтобы строки вывода заканчивались там же, где и строки входного файла. Для получения слов каждой строки используется вложенный цикл while, использующий строковый поток istringstream (см. раздел 8.3) для обработки каждого слова текущей строки.

Внутренний цикл while выводит результат, используя логическую переменную firstword, чтобы решить, выводить ли пробел. Вызов функции transform() получает подлежащее выводу слово. Значение, возвращенное функцией transform(), будет либо исходным словом строки, либо соответствующим ему преобразованием из карты transmap.

Создание карты преобразования

Функция buildMap() читает переданный ей файл и создает карту преобразований.

map<string, string> buildMap(ifstream &map_file) {

 map<string, string> trans_map; // хранит преобразования

 string key;   // слово для преобразования

 string value; // фраза, используемая вместо него

 // прочитать первое слово в ключ, а остальную часть строки в значение

 while (map_file >> key && getline(map_file, value))

  if (value.size() > 1) // проверить, есть ли преобразование

   trans_map[key] = value.substr(1); // убрать предваряющий

                                     // пробел

 else

  throw runtime_error("no rule for " + key);

 return trans_map;

}

Каждая строка файла map_file соответствует правилу. Каждое правило — это слово, сопровождаемое фразой, способной содержать несколько слов. Для чтения слов, преобразуемых в ключи, используется оператор >> и функция getline() для чтения остальной части строки в значение. Поскольку функция getline() не отбрасывает предваряющие пробелы (см. раздел 3.2.2), необходимо убрать пробел между словом и соответствующим ему правилом. Прежде чем сохранить преобразование, осуществляется проверка наличия в нем хотя бы одного символа. Если это так, то происходит вызов функции substr() (см. раздел 9.5.1), позволяющий устранить пробел, отделяющий фразу преобразования от соответствующего ему слова, и сохранить эту подстроку в карте trans_map.

Обратите внимание на использование оператора индексирования при добавлении пары ключ-значение. При этом неявно игнорируется происходящее при повторении слова в файле преобразования. Если слово повторяется несколько раз, то в карте trans_map окажется последняя соответствующая фраза. По завершении цикла while карта trans_map содержит все данные, необходимые для преобразования ввода.

Осуществление преобразования

Фактическое преобразование осуществляет функция transform(). Ее параметры — ссылки на преобразуемую строку и карту преобразования. Если переданная строка находится в карте, функция transform() возвращает соответствующую ей фразу преобразования. Если переданной строки в карте нет, функция transform() возвращает свой аргумент:

const string &

transform(const string &s, const map<string, string> &m) {

 // фактическая работа карты; это основная часть программы

 auto map_it = m.find(s);

 // если слово есть в карте преобразования

 if (map it != m.cend())

  return map_it->second; // использовать замену слова

 else

  return s; // в противном случае возвратить исходное слово

}

Код начинается с вызова функции find(), позволяющего определить, находится ли данная строка в карте. Если это так, то функция find() возвращает итератор на соответствующий элемент. В противном случае функция find() возвращает итератор на элемент после конца. Если элемент найден, обращение к значению итератора возвращает пару, содержащую ключ и значение этого элемента (см. раздел 11.3). Функция возвращает значение переменной-члена second этой пары, являющееся преобразованной фразой, используемой вместо строки s.

Упражнения раздела 11.3.6

Упражнение 11.33. Реализуйте собственную версию программы преобразования слов.

Упражнение 11.34. Что будет, если в функции transform() вместо функции find() использовать оператор индексирования ?

Упражнение 11.35. Что будет (если будет) при таком изменении функции buildMap():

trans_map[key] = value.substr(1);

as trans_map.insert({key, value.substr(1)})?

Упражнение 11.36. Текущая версия программы не проверяет допустимость входного файла. В частности, она подразумевает, что все правила в файле преобразований корректны. Что будет, если строка в этом файле содержит ключ, один пробел и больше ничего? Проверьте свой ответ на текущей версии программы.

11.4. Неупорядоченные контейнеры

Новый стандарт определяет четыре неупорядоченных ассоциативных контейнера (unordered container). Вместо оператора сравнения для организации своих элементов эти контейнеры используют хеш-функцию (hash function) и оператор == типа ключа. Неупорядоченный контейнер особенно полезен, когда имеющийся тип ключа не дает очевидных отношений для упорядочивания элементов. Эти контейнеры полезны также в приложениях, где цена упорядочивания элементов высока.

Хотя в принципе хеширование обеспечивает лучшую среднюю производительность, достижение хороших результатов на практике зачастую требует серьезной проверки производительности и настройки. В результате обычно проще (а зачастую и производительней) использовать упорядоченный контейнер.

Используйте неупорядоченный контейнер, если тип ключа принципиально неупорядочен или если проверка производительности свидетельствует о проблеме, решить которую позволит только хеширование.

Использование неупорядоченного контейнера

Кроме функций управления хешированием, неупорядоченные контейнеры предоставляют те же функции (find(), insert() и т.д.), что и упорядоченные контейнеры. Это значит, что функции, использовавшиеся для контейнеров map и set, применимы также к контейнерам unordered_map и unordered_set. Аналогично неупорядоченные контейнеры имеют версии с не уникальными ключами.

В результате вместо соответствующего упорядоченного контейнера можно обычно использовать неупорядоченный контейнер, и наоборот. Но поскольку элементы хранятся неупорядочено, вывод программы, использующей неупорядоченный контейнер, будет (обычно) отличаться от такового при использовании упорядоченного контейнера.

Например, первоначальную программу подсчета слов из раздела 11.1 можно переписать так, чтобы использовать контейнер unordered_map: