Скотт Мейерс - Эффективное использование STL

Я знаю, о чем вы думаете. «Если ничего не помогает, берем кувалду», не так ли? В мире C++ это может означать лишь одно: преобразование типа. Стыдитесь. И где вы набрались таких мыслей?

Давайте разберемся с вредным заблуждением относительно преобразования типа. Посмотрим, что происходит при преобразовании const_iteratorв iterator:

typedef deque IntDeque; // Вспомогательные определения типов

typedef IntDeque::iterator Iter;

typedef IntDeque::const_iterator ConstIter;

ConstIter ci; // ci - const iterator

Iter i(ci); // Ошибка! He существует автоматического

// преобразования const_iterator

// в iterator

Iter i(const_cast(ci)); // Ошибка! Преобразование const_iterator

// в iterator невозможно!

В приведенном примере используется контейнер deque, но аналогичный результат будет получен и для list, set, muliset, mulimapи хэшированных контейнеров, упоминавшихся в совете 25. Возможно, строка с преобразованием будет откомпилирована дляvector и string, но это особые случаи, которые будут рассмотрены ниже.

Почему же для этих типов контейнеров преобразование не компилируется? Потому что iteratorи const_iteratorотносятся к разным классам, и сходства между ними не больше, чем между stringи complex. Попытка преобразования одного типа в другой абсолютно бессмысленна, поэтому вызов const_castбудет отвергнут. Попытки использования static_cast, reintepreter_castи преобразования в стиле C приведут к тому же результату.

Впрочем, некомпилируемое преобразование все же может откомпилироваться, если итераторы относятся к контейнеру vectorили string. Это объясняется тем, что в реализациях данных контейнеров в качестве итераторов обычно используются указатели. В этих реализациях vector::iteratorявляется определением типа для T*, vector::const_iterator— для const T*, string::iterator— для char*, а string::const_iterator— для const char*. В реализациях данных контейнеров преобразование const_iteratorв iteratorвызовом const_castкомпилируется и даже правильно работает, поскольку оно преобразует const T*в T*. Впрочем, даже в этих реализациях reverse_iteratorи const_reverse_iteratorявляются полноценными классами, поэтому const_castне позволяет преобразовать const_reverse_iteratorв reverse_iterator. Кроме того, как объясняется в совете 50, даже реализации, в которых итераторы контейнеров vectorи stringпредставлены указателями, могут использовать это представление лишь при компиляции окончательной (release) версии. Все перечисленные факторы приводят к мысли, что преобразование const-итераторов в итераторы не рекомендуется и для контейнеров vectorи string, поскольку переносимость такого решения будет сомнительной.

Если у вас имеется доступ к контейнеру, от которого был взят const_iterator, существует безопасный, переносимый способ получения соответствующего типа iteratorбез нарушения системы типов. Ниже приведена основная часть этого решения (возможно, перед компиляцией потребуется внести небольшие изменения):

typedef deque IntDeque; //См. ранее

typedef IntDeque::iterator Iter;

typedef IntDeque::const_iterator ConstIter;

IntDeque d;

ConstIter ci;

… // Присвоить ci ссылку на d

Iter i(d.begin()); // Инициализировать i значением d.begin()

advance(i, distance(i, ci));// Переместить i в позицию ci

Решение выглядит настолько простым и прямолинейным, что это невольно вызывает подозрения. Чтобы получить iterator, указывающий на тот же элемент контейнера, что и const_iterator, мы создаем новый iteratorв начале контейнера и перемещаем его вперед до тех пор, пока он не удалится на то же расстояние, что и const_iterator! Задачу упрощают шаблоны функций advanceи distance, объявленные в . Distanceвозвращает расстояние между двумя итераторами в одном контейнере, a advanceперемещает итератор на заданное расстояние. Когда итераторы iи ciотносятся к одному контейнеру, выражение advance(i, distance(i, ci))переводит их в одну позицию контейнера.

Все хорошо, если бы этот вариант компилировался… но этого не происходит. Чтобы понять причины, рассмотрим объявление distance:

template

typename iterator_traits::difference_type

distance(InputIterator first, InputIterator last);