Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

vector v1; // пустой вектор

{ // новая область видимости

vector v2 = {"a", "an", "the"};

v1 = v2; // копирует элементы из v2 в v1

} // v2 удаляется, что удаляет элементы v2

// v1 содержит три элемента, являющихся копиями элементов v2

Элементы вектора существуют, только пока существует сам вектор. Когда вектор удаляется, удаляются и его элементы.

Некоторые классы резервируют ресурсы, продолжительность существования которых не зависит от первоначального объекта. Например, необходимо определить класс Blob, содержащий коллекцию элементов. В отличие от контейнеров, объекты класса Blobдолжны быть копиями друг друга и совместно использовать те же элементы. Таким образом, при копировании объекта класса Blobэлементы копии должны ссылаться на те же элементы, что и оригинал.

Обычно, когда два объекта совместно используют те же данные, они не удаляются при удалении одного из объектов:

Blob b1; // пустой Blob

{ // новая область видимости

Blob b2 = {"a", "an", "the"};

b1 = b2; // b1 и b2 совместно используют те же элементы

} // b2 удаляется, но элементы b2 нет

// b1 указывает на элементы, первоначально созданные в b2

В этом примере объекты b1и b2совместно используют те же элементы. Когда объект b2выходит из области видимости, эти элементы должны остаться, поскольку объект b1все еще использует их.

Основная причина использования динамической памяти в том, чтобы позволить нескольким объектам совместно использовать те же данные.

В конечном счете класс Blobбудет реализован как шаблон, но это только в разделе 16.1.2, а пока определим его версию, способную манипулировать только строками. Поэтому назовем данную версию этого класса StrBlob.

Простейший способ реализации нового типа коллекции подразумевает использование одного из библиотечных контейнеров. Это позволит библиотечному типу управлять собственно хранением элементов. В данном случае для хранения элементов будет использован класс vector.

Однако сам вектор не может храниться непосредственно в объекте Blob. Члены объекта удаляются при удалении самого объекта. Предположим, например, что объекты b1и b2класса Blobсовместно используют тот же вектор. Если бы вектор хранился в одном из этих объектов, скажем в b2, то, как только объект b2выйдет из области видимости, элементы вектора перестанут существовать. Чтобы гарантировать продолжение существования элементов, будем хранить вектор в динамической памяти.

Для реализации совместного использования снабдим каждый объект класса StrBlobуказателем shared_ptrна вектор в динамической памяти. Указатель-член shared_ptrбудет следить за количеством объектов класса StrBlob, совместно использующих тот же самый вектор, и удалит его, когда будет удален последний объект класса StrBlob.

Осталось решить, какие функции будет предоставлять создаваемый класс. Реализуем пока небольшое подмножество функций вектора. Изменим также функции обращения к элементам (включая front()и back()): в данном классе при попытке доступа к не существующим элементам они будут передавать исключения.

У класса будет стандартный конструктор и конструктор с параметром типа initializer_list(см. раздел 6.2.6). Этот конструктор будет получать список инициализаторов в скобках.

class StrBlob {

public:

typedef std::vector::size_type size_type;

StrBlob();

StrBlob(std::initializer_list il);

size_type size() const { return data->size(); }

bool empty() const { return data->empty(); }

// добавление и удаление элементов

void push_back(const std::string &t) {data->push_back(t);}

void pop_back();

// доступ к элементам

std::string& front();

std::string& back();

private:

std::shared_ptr> data;

// передать сообщение при недопустимости data[i]

void check(size_type i, const std::string &msg) const;

};

В классе будут реализованы функции-члены size(), empty()и push_back(), которые передают свою работу через указатель dataвнутреннему вектору. Например, функция size()класса StrBlobвызывает функцию data->size()и т.д.

Для инициализации своей переменной-члена dataуказателем на динамически созданный вектор каждый конструктор использует собственный список инициализации (см. раздел 7.1.4). Стандартный конструктор резервирует пустой вектор: