17.7.1. Определение класса UserQuery

Объект класса UserQuery можно инициализировать указателем на вектор строк, представляющий запрос пользователя, или передать ему адрес этого вектора позже, с помощью функции-члена query(). Это позволяет использовать один объект для нескольких запросов. Фактическое построение иерархии классов Query выполняется функцией eval_query():

// определить объект, не имея запроса пользователя

UserQuery user_query;

string text;

vector<string> query_text;

// обработать запросы пользователя

do {

while( cin >> text )

query_text.push_back( text );

// передать запрос объекту UserQuery

user_query.query( &query_text );

// вычислить результат запроса и вернуть

// корень иерархии Query*

Query *query = user_query.eval_query();

}

while ( /* пользователь продолжает формулировать запросы */ );

Вот определение нашего класса UserQuery:

#ifndef USER_QUERY_H

#define USER_QUERY_H

#include <string>

#include <vector>

#include <map>

#include <stack>

typedef pair<short,short> location;

typedef vector<location,allocator> loc;

#include "Query.h"

class UserQuery {

public:

UserQuery( vector< string,allocator > *pquery = 0 )

: _query( pquery ), _eval( 0 ), _paren( 0 ) {}

Query *eval_query(); // строит иерархию

void query( vector< string,allocator > *pq );

void displayQuery();

static void word_map( map<string,loc*,less<string>,allocator> *pwm ) {

if ( !_word_map ) _word_map = pwm;

}

private:

enum QueryType { WORD = 1, AND, OR, NOT, RPAREN, LPAREN };

QueryType evalQueryString( const string &query );

void evalWord( const string &query );

void evalAnd();

void evalOr();

void evalNot();

void evalRParen();

bool integrity_check();

int _paren;

Query *_eval;

vector<string> *_query;

stack<Query*, vector<Query*> > _query_stack;

stack<Query*, vector<Query*> > _current_op;

static short _lparenOn, _rparenOn;

static map<string,loc*,less<string>,allocator> *_word_map;

};

#endif

Обратите внимание, что два объявленных нами стека содержат указатели на объекты типа Query, а не сами объекты. Хотя правильное поведение обеспечивается обеими реализациями, хранение объектов значительно менее эффективно, поскольку каждый объект (и его операнды) должен быть почленно скопирован в стек (напомним, что операнды копируются виртуальной функцией clone()) только для того, чтобы вскоре быть уничтоженным. Если мы не собираемся модифицировать объекты, помещаемые в контейнер, то хранение указателей на них намного эффективнее.

Ниже показаны реализации различных встроенных операций eval. Операции evalAnd() и evalOr() выполняют следующие шаги. Сначала объект извлекается из стека _query_stack (напомним, что для класса stack, определенного в стандартной библиотеке, это требует двух операций: top() для получения элемента и pop() для удаления его из стека). Затем из хипа выделяется память для объекта класса AndQuery или OrQuery, и указатель на него передается объекту, извлеченному из стека. Каждая операция передает объекту AndQuery или OrQuery счетчики левых или правых скобок, необходимые ему для вывода своего содержимого. И наконец неполный оператор помещается в стек _current_op:

inline void

UserQuery::

evalAnd()

{

Query *pop = _query_stack.top(); _query_stack.pop();

AndQuery *pq = new AndQuery( pop );

if ( _lparenOn )

{ pq->lparen( _lparenOn ); _lparenOn = 0; }

if ( _rparenOn )

{ pq->rparen( _rparenOn ); _rparenOn = 0; }

_current_op.push( pq );

}

inline void

UserQuery::

evalOr()

{

Query *pop = _query_stack.top(); _query_stack.pop();

OrQuery *pq = new OrQuery( pop );

if ( _lparenOn )

{ pq->lparen( _lparenOn ); _lparenOn = 0; }

if ( _rparenOn )

{ pq->rparen( _rparenOn ); _rparenOn = 0; }

_current_op.push( pq );

}

Операция evalNot() работает следующим образом. В хипе создается новый объект класса NotQuery, которому передаются счетчики левых и правых скобок для правильного отображения содержимого. Затем неполный оператор помещается в стек _current_op:

inline void

UserQuery::

evalNot()

{

NotQuery *pq = new NotQuery;

if ( _lparenOn )

{ pq->lparen( _lparenOn ); _lparenOn = 0; }

if ( _rparenOn )

{ pq->rparen( _rparenOn ); _rparenOn = 0; }

_current_op.push( pq );

}

При обнаружении закрывающей скобки вызывается операция evalRParen(). Если число активных левых скобок больше числа элементов в стеке _current_op, то ничего не происходит. В противном случае выполняются следующие действия. Из стека _query_stack извлекается текущий еще не присоединенный к оператору операнд, а из стека _current_op – текущий неполный оператор. Вызывается виртуальная функция add_op() класса Query, которая их объединяет. И наконец полный оператор помещается в стек _query_stack:

inline void

UserQuery::

evalRParen()

{

if ( _paren < _current_op.size() )

{

Query *poperand = _query_stack.top();

_query_stack.pop();

Query *pop = _current_op.top();

_current_op.pop();

pop->add_op( poperand );

_query_stack.push( pop );

}

}

Операция evalWord() выполняет следующие действия. Она ищет указанное слово в отображении _word_map взятых из файла слов на векторы позиций. Если слово найдено, берется его вектор позиций и в хипе посредством конструктора с двумя параметрами создается новый объект NameQuery. В противном случае объект порождается с помощью конструктора с одним параметром. Если число элементов в стеке _current_op меньше либо равно числу встреченных ранее скобок, то нет неполного оператора, ожидающего операнда типа NameQuery, поэтому новый объект помещается в стек _query_stack. Иначе из стека _current_op извлекается неполный оператор, к которому с помощью виртуальной функции add_op() присоединяется операнд NameQuery, после чего ставший полным оператор помещается в стек _query_stack:

inline void

UserQuery::

evalWord( const string &query )

{

NameQuery *pq;

loc *ploc;

if ( ! _word_map->count( query ))

pq = new NameQuery( query );

else {

ploc = ( *_word_map )[ query ];

pq = new NameQuery( query, *ploc );

}

if ( _current_op.size() <= _paren )

_query_stack.push( pq );

else {

Query *pop = _current_op.top();

_current_op.pop();

pop->add_op( pq );

_query_stack.push( pop );

}

}

Упражнение 17.21

Напишите деструктор, копирующий конструктор и копирующий оператор присваивания для класса UserQuery.

Упражнение 17.22

Напишите функции print() для класса UserQuery. Обоснуйте свой выбор того, что она выводит.