Скотт Мейерс - Эффективное использование STL

Все сказанное хорошо подходит для контейнеров set и multiset, но при переходе к map/multimap ситуация усложняется. Вспомните, что mapи multimapсодержат элементы типа pair. Объявление constозначает, что первый компонент пары определяется как константа, а из этого следует, что любые попытки устранить его константность приводят к непредсказуемому результату. Теоретически реализация STL может записывать такие данные в область памяти, доступную только для чтения (например, в страницу виртуальной памяти, которая после исходной записи защищается вызовом системной функции), и попытки устранить их константность в лучшем случае ни к чему не приведут. Я никогда не слышал о реализациях, которые бы поступали подобным образом, но если вы стремитесь придерживаться правил, установленных в Стандарте, — никогда не пытайтесь устранять константность ключей в контейнерах mapи multimap.

Несомненно, вы слышали, что подобные преобразования рискованны. Надеюсь, вы будете избегать их по мере возможности. Выполняя преобразование, вы временно отказываетесь от страховки, обеспечиваемой системой типов, а описанные проблемы дают представление о том, что может произойти при ее отсутствии.

Многие преобразования (включая только что рассмотренные) не являются абсолютно необходимыми. Самый безопасный и универсальный способ модификации элементов контейнера set, multiset, mapили multimapсостоит из пяти простых шагов.

1. Найдите элемент, который требуется изменить. Если вы не уверены в том, как сделать это оптимальным образом, обратитесь к рекомендациям по поводу поиска в совете 45.

2. Создайте копию изменяемого элемента. Помните, что для контейнеров map/multimapпервый компонент копии не должен объявляться константным — ведь именно его мы и собираемся изменить!

3. Удалите элемент из контейнера. Обычно для этого используется функция erase(см. совет 9).

4. Измените копию и присвойте значение, которое должно находиться в контейнере.

5. Вставьте новое значение в контейнер. Если новый элемент в порадке сортировки контейнера находится в позиции удаленного элемента или в соседней позиции, воспользуйтесь «рекомендательной» формой insert, повышающей эффективность вставки от логарифмической до постоянной сложности. В качестве рекомендации обычно используется итератор, полученный на шаге 1.

EmpIDSet se; // Контейнер set объектов Employee, упорядоченных по коду

Employee SelectedID; // Объект работника с заданным кодом

…

EmpIDSet::iterator i = // Этап 1: поиск изменяемого элемента

se.find(selectedID);

if (i != se.end()) {

Employee e(*i); //Этап 2: копирование элемента

se.erase(i++); // Этап 3: удаление элемента.

// Увеличение итератора

// сохраняет его

// действительным (см. совет 9)

e.setTitle("Corporate Deity"); // Этап 4: модификация копии

se.insert(i, е); // Этап 5: вставка нового значения.

// Рекомендуемая позиция совпадает

// с позицией исходного элемента

}

Итак, при изменении «на месте» элементов контейнеров setи multisetследует помнить, что за сохранение порядка сортировки отвечает программист.

Многие программисты STL, столкнувшись с необходимостью структуры данных с быстрым поиском, немедленно выбирают стандартные ассоциативные контейнеры set , multiset , map и multimap. В этом выборе нет ничего плохого, но он не исчерпывает всех возможных вариантов. Если скорость поиска действительно важна, подумайте об использовании нестандартных хэшированных контейнеров (см. совет 25). При правильном выборе хэш-функций хэшированные контейнеры могут обеспечить поиск с постоянным временем (а при неправильном выборе хэш-функций или недостаточном размере таблиц быстродействие заметно снижается, но на практике это встречается относительно редко). Во многих случаях предполагаемое постоянное время поиска превосходит гарантированное логарифмическое время, характерное для контейнеров set, mapи их multi-аналогов.

Даже если гарантированное логарифмическое время поиска вас устраивает, стандартные ассоциативные контейнеры не всегда являются лучшим выбором. Как ни странно, стандартные ассоциативные контейнеры по быстродействию нередко уступают банальному контейнеру vector. Чтобы эффективно использовать STL, необходимо понимать, в каких случаях vectorпревосходит стандартные ассоциативные контейнеры по скорости поиска.