Д. Стефенс - C++. Сборник рецептов

В программном обеспечении обычного типа часто более эффектный результат по сравнению с valarrayдает применение специальной реализации вектора, когда его размер заранее известен на этапе компиляции. Пример 11.17 показывает, как можно реализовать шаблон вектора фиксированного размера, названный здесь kvector.

Пример 11.17. kvector.hpp

#include

#include

template

class kvector {

public:

// открытые поля

Value_T m[N];

// открытые имена, вводимые typedef

typedef Value_T value_type;

typedef Value_T* iterator;

typedef const Value_T* const_iterator;

typedef Value_T& reference;

typedef const Value_T& const_reference;

typedef size_t size_type;

// определение более короткого синонима для kvector

typedef kvector self;

// функции-члены

template

void copy(Iter_T first, Iter_T last) {

copy(first, last, begin());

}

iterator begin() { return m; }

iterator end() { return m + N; }

const_iterator begin() const { return m; }

const_iterator end() const { return m + N; }

reference operator[](size_type n) { return m[n]; }

const_reference operator[](size_type n) const { return m[n]; }

static size_type size() { return N; }

// векторные операции

self& operator+=(const self& x) {

for (int i=0; i

return *this;

}

self& operator-=(const self& x) {

for (int i=0; i

return *this;

}

// скалярные операции

self& operator=(value_type x) {

std::fill(begin(), end(), x);

return *this;

}

self& operator+=(value_type x) {

for (int i=0; i

return *this;

}

self& operator-=(value_type x) {

for (int i=0; i

return *this;

}

self& operator*=(value_type x) {

for (int i=0; i

return *this;

}

self& operator/=(value_type x) {

for (int i=0; i

return *this;

}

self& operator%=(value_type x) {

for (int i=0; i

return *this;

}

self operator-() {

self x;

for (int i=n; i

return x;

}

// дружественные операторы

friend self operator+(self x, const self& y) { return x += у; }

friend self operator-(self x, const self& y) { return x -= y; }

friend self operator+(self x, value_type y) { return x += y; }

friend self operator-(self x, value_type y) { return x -= y; }

friend self operator*(self x, value_type y) { return x *= y; }

friend self operator/(self x, value_type y) { return x /= y; }

friend self operator%(self x, value type y) { return x %= y; }

};

Пример 11.18 показывает, как можно применять шаблон класса kvector.

Пример 11.18. Применение вектора kvector

#include "kvector.hpp"

#include

#include

#include

using namespace std;

int main() {

kvector v = { 1, 2, 3, 4 };

cout << "sum = " << accumulate(v.begin(), v.end(), 0) << endl;

v *= 3;

cout << "sum = " << accumulated.begin(), v.end(), 0) << endl;

v += 1;

cout << "sum = " << accumulate(v.begin(), v.end(), 0) << endl;

}

Программа примера 11.18 выдаст следующий результат.

sum = 10

sum = 30

sum = 34

Представленный в примере 11.17 шаблон kvectorявляется гибридом valarrayи шаблона массива, предложенного в TR1. Как и valarray, вектор kvectorпредставляет собой последовательность значений заданного числового типа, однако подобно массиву TR1::arrayего размер известен на этапе компиляции.

Характерной особенностью шаблона kvectorявляется то, что для его инициализации может использоваться синтаксис, применяемый для массивов, и то, что он имеет функции-члены beginи end. Фактически kvectorможно рассматривать как псевдоконтейнер, т.е. он удовлетворяет некоторым, но не всем требованиям концепции стандартного контейнера. Следствие этого — более легкое применение kvectorв стандартных алгоритмах по сравнению с valarray.

Другое преимущество шаблонного класса kvectorсостоит в том, что он поддерживает синтаксис, используемый при инициализации массивов.

int x;

kvector k = { x = 1, x+2, 5}

Этот синтаксис возможен только потому, что kvectorявляется агрегатом. Агрегат (aggregate) — это массив или класс, который не имеет объявленных пользователем конструкторов, закрытых или защищенных данных-членов, базового класса и виртуальных функций. Следует отметить, что все же можно при объявлении kvectorего заполнить значениями по умолчанию.

kvector k = {};

В результате этот вектор будет заполнен нулями.

Как вы видите, при его реализации мной был найден компромисс между полным удовлетворением требований, предъявляемых к стандартным контейнерам, и возможностью использования синтаксиса, применяемого при инициализации массивов. Аналогичный компромисс был найден при проектировании шаблона array, удовлетворяющего требованиям TR1.