Михаил Абрамян - Введение в стандартную библиотеку шаблонов C++. Описание, примеры использования, учебные задачи

Все задачи, приведенные в книге, входят в состав электронного задачника Programming Taskbook for STL (PT for STL) , являющегося одним из дополнений универсального задачника по программированию Programming Taskbook. Задачник PT for STL может использоваться совместно со средами программирования Microsoft Visual Studio 2008, 2010, 2012, 2013, 2015, 2017 и Code::Blocks, начиная с версии 13. Он позволяет генерировать программы-заготовки для выбранных заданий, предоставляет программам наборы тестовых исходных данных, проверяет правильность полученных результатов, диагностирует различные виды ошибок и отображает на экране все данные, связанные с заданием. Все эти возможности существенно ускоряют выполнение заданий. Особенности применения задачника при выполнении заданий подробно описываются в разделе 2, а дополнительные средства задачника, упрощающие ввод, вывод и отладочную печать данных, – в разделе 4.

Получить дополнительную информацию об электронном задачнике Programming Taskbook и его дополнении Programming Taskbook for STL (а также других его дополнениях) и скачать их дистрибутивы можно на сайте электронного задачника – http://ptaskbook.com/.

Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность Денису Владимировичу Дуброву и Артему Михайловичу Пеленицыну, которые прочитали первый вариант рукописи и высказали много ценных замечаний.

В библиотеке STL используются пять основных видов итераторов:

• итераторы чтения;

• итераторы записи;

• однонаправленные итераторы;

• двунаправленные итераторы;

• итераторы произвольного доступа.

Для каждого вида итераторов определен набор операций, причем двумя операциями, доступными для всех видов итераторов, являются операция инкремента ++, которая передвигает итератор p на следующий элемент последовательности (++p и p++), и операция разыменования *, возвращающая значение текущего элемента ( *p и вариант p->m для доступа к члену m разыменованного объекта).

Операция разыменования имеет следующие особенности:

• в случае итераторов чтения операция *не может использоваться для изменения элемента;

• в случае итераторов записи операция *не может использоваться для получения значения элемента (выражение *p можно использовать только в левой части присваивания);

• для прочих итераторов операция *может использоваться как для получения значения элемента, так и для изменения этого значения.

Операции сравнения итераторов на равенство == и != реализованы для всех итераторов, кроме итераторов записи.

Для однонаправленных итераторов не определяются новые операции (по сравнению с итераторами чтения или записи).

Для двунаправленных итераторов в дополнение к операции инкремента ++ вводится операция декремента -– (также в двух видах: –p и p–).

Наконец, для итераторов произвольного доступа добавляются операция индексирования [ ], позволяющая сразу обратиться к элементу последовательности с требуемым индексом (p[i]), и операция смещения на указанное количество элементов , причем в оба направления (p + i и p – i). Имеется также операция разности двух итераторов , позволяющая определить расстояние между элементами, с которыми они связаны (p2 – p1).

Таким образом, набор операций для итераторов произвольного доступа аналогичен набору операций для обычных указателей.

Для итераторов, не являющихся итераторами произвольного доступа, также можно выполнять действия, связанные со смещением и определением расстояния, используя функции из заголовочного файла :

• advance(p, n) – передвигает итератор p на n позиций вперед (n >= 0); для двунаправленного итератора можно использовать n < 0 для перемещения назад;

• distance(p1, p2) – возвращает расстояние между итераторами p1 и p2 (в предположении, что расстояние неотрицательно, т. е. что итератор p1 предшествует итератору p2 или совпадает с ним; для двунаправленных итераторов p2 может предшествовать итератору p1, в этом случае расстояние будет отрицательным).

Два итератора обычно используются для задания диапазона элементов , при этом предполагается, что первый итератор ( first ) указывает на начальный элемент диапазона, а второй итератор ( last ) указывает на позицию за конечным элементом диапазона (причем эта позиция может не быть связана с существующим элементом). Чтобы подчеркнуть отмеченные особенности для диапазонов, определяемых итераторами, они часто записываются в виде полуинтервала [ first , last ) (левая граница диапазона включается, правая – нет). Полуинтервал [ first , first ) не содержит ни одного элемента.