Массив, как диапазон

• [beg, beg + SIZE)

• число элементов SIZE = last – first

• last, как признак конца обработки

пример:

for (p = first; p != last; ++p)

{

if (value != *p)

...

}

14.04.2012 cppNewb.ru 11

Контейнер

• является регулярным типом

• содержит свои элементы

• предоставляет доступ к элементам

14.04.2012 cppNewb.ru 12

Свойства элемента контейнера

• элемент может принадлежать не более, чем одному контейнеру (семантика значений)

• контейнеры не пересекаются

• ограничение на объекты, а не на значения

• время жизни элемента не превышает время жизни контейнера

• создается не раньше

• уничтожается не позже

14.04.2012 cppNewb.ru 13

Иерархия концепций контейнеров

• Контейнер Произвольного Доступа

• Реверсивный Контейнер

• Однонаправленный Контейнер

• Контейнер

• итератор ввода

14.04.2012 cppNewb.ru 14

Итератор

• интерфейс между алгоритмами и структурами данных

• требования со стороны алгоритмов

• регулярный тип

operator=(), operator==()

• доступ к элементу контейнера

operator*(), operator->()

• навигация по контейнеру

14.04.2012 cppNewb.ru 15

Итератор (пример алгоритма)

template<class I, class T>

I find(I fst, I lst, const T& val)

{

while (fst != lst && *fst != val)

++first; return first;

}

iV = find(b, e, v); if (iV != e)

...

14.04.2012 cppNewb.ru 16

Принцип идентичности

• соотношения равенства итераторов и равенства объектов

i1	==	i2	↔	&*i1	==	&*i2
i1	==	i2	→	*i1	==	*i2

14.04.2012 cppNewb.ru 17

Константные и изменяемые итераторы

• константный итератор

• доступ к константному объекту

• константный объект (значительно реже)

пример:

const int* pData(0);

// !не константный итератор

int* const pVariant(&pA);

14.04.2012 cppNewb.ru 18

Итератор Произвольного Доступа

• допускает написание алгоритма с произвольным доступом к контейнеру

• все манипуляции за амортизированное константное время

operator++(), operator--() operator+=(int)

operator-() operator<()

operator[](int)

14.04.2012 cppNewb.ru 19

Двунаправленный Итератор

• допускает написание многопроходного алгоритма

operator++(), operator--()

14.04.2012 cppNewb.ru 20

Однонаправленный Итератор

• допускает написание однопроходного алгоритма

operator++()

• возможно существование более одного

итератора для интервала

14.04.2012 cppNewb.ru 21

Итератор Вывода

• однопроходное чтение (извлечение)

элементов

• не изменяет элементы

• единственный итератор для диапазона

• по диапазону нельзя пройти более одного раза

operator++()

14.04.2012 cppNewb.ru 22

Итератор Ввода

• однопроходная запись элементов

• единственный итератор для диапазона

• по диапазону нельзя пройти более одного раза

• не сравниваются (конец задан неявно)

operator++()

пример:

*iV = x;

14.04.2012 cppNewb.ru 23

Пример алгоритма (copy)

template<class InpI, class OutI>

OI copy(InpI first, InpI last, OutI res)

{

for (; first != last; ++res, ++first)

{

*res = *first;

}

return res;

}

14.04.2012 cppNewb.ru 24

Классы итераторов в STL

• iterator и const_iterator

• являются вложенными классами для классов контейнеров

пример:

list<int>::iterator list<int>::const_iterator

14.04.2012 cppNewb.ru 25

Интервал элементов контейнера

• begin()

• первый элемент (начало)

• end()

• элемент, следующий за последним (конец)

пример:

vector<int> ms;

vector<int>::iterator i(ms.begin());

14.04.2012 cppNewb.ru 26

Пример поиска

// C data;

C::iterator it(dt.end());

it = find(dt.begin(), dt.end(), k); if (dt.end() != it)

// найден элемент со значением k

{

...

}

14.04.2012 cppNewb.ru 27

Контейнеры переменного размера

• Последовательность (Sequence)

• Ассоциативный Контейнер

(Associative Container)

14.04.2012 cppNewb.ru 28

Вставка элемента

• в конец

• push_back

• в начало

• push_front

• в произвольной позиции

• insert

14.04.2012 cppNewb.ru 29

Удаление элемента

• из конца

pop_back()

• из начала

pop_front()

• из произвольной позиции

remove()

14.04.2012 cppNewb.ru 30

Вставка и удаление интервала

• из конца

pop_back()

• из начала

pop_front()

• из произвольной позиции

remove()

14.04.2012 cppNewb.ru 31

Последовательности в STL

• vector // массив

• произвольный

• list // список

• последовательный двунаправленный

• deque // дэк

• произвольный

14.04.2012 cppNewb.ru 32

Ассоциативные контейнеры в STL

• set // множество

• multiset // мультимножество

• map // ассоциативный контейнер

• multimap

// множетсвенный ассоциативный контейнер

14.04.2012 cppNewb.ru 33

typename (ключевое слово)

• явное указание, что идентификатор является именем типа (в шаблонном коде)

• может использоваться вместо class в

описании параметров шаблона

14.04.2012 cppNewb.ru 34

Свойства (traits)

• свойства (ассоциированные типы) –

часть концепции

пример: template<class T> T

min(const T& lhs, const T& rhs)

{

return (lhs < rhs) ? lhs : rhs;

}

14.04.2012 cppNewb.ru 35

iterator_traits (для классов)

template<class I> struct iterator_traits

{

typedef typename I::value_type value_type;

};

14.04.2012 cppNewb.ru 36

iterator_traits (для указателей)

template<typename I>

struct iterator_traits<typename I*>

{

typedef I value_type;

};

template<typename I>

struct iterator_traits<typename const I*>

{

typedef I value_type;

};

14.04.2012 cppNewb.ru 37

Пример использования свойств

// сумма в непустом диапазоне

template<class I>

typename iterator_traits<I>::value_type sum(I first, I last)

{

typename iterator_traits<I>::value_type res(*first++);

for (; first != last; ++first) res += *first;

return res;

}

14.04.2012 cppNewb.ru 38

Операции над контейнерами и валидность итераторов

• операции над контейнерами могут делать итераторы невалидными

(в зависимости от реализации итераторов и контейнеров)

• всегда следите за валидностью итераторов

• избегайте хранения итераторов

14.04.2012 cppNewb.ru 39

Реверсивные итераторы для контейнеров

• значения интервала в обратном порядке

• специальные свойства и методы

reverse_iterator rbegin()

rend()

• отличаются от обычных итераторов

14.04.2012 cppNewb.ru 40

reverse_iterator

• класс-адаптер для iterator

• для [f, l) интервал [reverse_iterator(l), reverse_iterator(f)) содержит значения в обратном порядке

• основное тождество

&*(reverse_iterator(i)) == &*(i - 1)

&*r == &*(r.base() - 1)

14.04.2012 cppNewb.ru 41