Скотт Мейерс - Эффективное использование STL

struct Point {

Point(double initX, double initY): x(initX), y(initY) {}

double x, y;

};

В этом примере обобщающей функцией будет функтор PointAverage, но перед рассмотрением класса этого функтора стоит рассмотреть его использование при вызове accumulate:

list lp;

…

Point avg = // Вычисление среднего

accumulate(lp.begin(), lp.end(),// арифметического по точкам,

Point(0,0), PointAverage()); // входящим в список lр

Просто и бесхитростно, как и должно быть. На этот раз в качестве начального значения используется объектPoint, соответствующий началу координат, а нам остается лишь помнить о необходимости исключения этой точки из вычислений.

Функтор PointAverageотслеживает количество обработанных точек, а также суммы их компонентов xи y. При каждом вызове он обновляет данные и возвращает средние координаты по обработанным точкам. Поскольку для каждой точки в интервале функтор вызывается ровно один раз, он делит суммы по составляющим xи yна количество точек в интервале. Начальная точка, переданная при вызове accumulate, игнорируется.

class PointAverage:

publiс binary_function {

public:

PointAverage(): xSum(0), ySum(0), numPoints(0) {}

const Point operator() (const Point& avgSoFar, const Point& p) {

++numPoints;

xSum += p.x;

ySum += p.y;

return Point(xSum/numPoints, ySum/numPoints);

}

private:

size_t numPoints;

double xSum;

double ySum;

};

Такое решение прекрасно работает, и лишь из-за периодических контактов с неординарно мыслящими личностями (многие из которых работают в Комитете по стандартизации) я могу представить себе реализации STL, в которых возможны проблемы. Тем не менее, PointAverageнарушает параграф 2 раздела 26.4.1 Стандарта, который, как вы помните, запрещает побочные эффекты по отношению к функции,передаваемой accumulate. Модификация переменных numPoints, xSumи ySumотносится к побочным эффектам, поэтому с технической точки зрения приведенный выше фрагмент приводит к непредсказуемым последствиям. На практике трудно представить, что приведенный код может не работать, но чтобы моя совесть была чиста, я обязан специально оговорить это обстоятельство.

Впрочем, у меня появляется удобная возможность упомянуть о for_each— другом алгоритме, который может использоваться для обобщения интервалов. На for_eachне распространяются ограничения, установленные для accumulate. Алгоритм for_each, как и accumulate, получает интервал и функцию (обычно в виде объекта функции), вызываемую для каждого элемента в интервале, однако функция, передаваемая for_each, получает только один аргумент (текущий элемент интервала), а после завершения работы for_eachвозвращает свою функцию (а точнее, ее копию — см. совет 38). Что еще важнее, переданная (и позднее возвращаемая) функция может обладать побочными эффектами.

Помимо побочных эффектов между for_eachи accumulateсуществуют два основных различия. Во-первых, само название accumulateассоциируется с вычислением сводного значения по интервалу, а название for_eachскорее предполагает выполнение некой операции с каждым элементом интервала. Алгоритм for_eachможет использоваться дя вычисления сводной величины, но такие решения по наглядности уступают accumulate.

Во-вторых, accumulate непосредственно возвращает вычисленное значение, а for_eachвозвращает объект функции, используемый для дальнейшего получения информации. В C++ это означает, что в класс функтора необходимо включить функцию для получения искомых данных.

Ниже приведен предыдущий пример, в котором вместо accumulate используется for_each:

struct Point{…}; // См. ранее

class PointAverage;

public unary_function{ // См. совет 40

public:

PointAverage(): xSum(0), ySum(0), numPoints(0) {}

voidoperator()( const Point& p) {

++numPoints;

xSum += p.x;

ySum += p.y;

}

Point result() const {

return Point(xSum/numPoints, ySum/numPoints);

}

private:

size t numPoints;