Скотт Мейерс - Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14

typedef std::vector::iterator IterT;

std::vector::const_iterator ConstIterT;

std::vector values;

ConstlterT ci =

std::find( static_cast(values.begin() ),

static_cast(values.end() ),

1983);

values.insert( static_cast(ci), // Может не

1998); // компилироваться!

Конструкции typedefприменять, конечно, необязательно, но они облегчают написание приведений. (Если вы удивляетесь, почему я использую typedef, а не следую собственному совету из раздела 3.3 и не применяю объявлений псевдонимов, то я напомню, что в этом примере демонстрируется код С++98, а объявления псевдонимов — новая возможность в С++11.)

Приведения в вызове std::findприсутствуют потому, что valuesявляется неконстантным контейнером, а в С++98 нет простого способа получить константный итератор из неконстантного контейнера. Приведения не являются строго необходимыми, так как можно получить const_iteratorдругими способами (например, вы можете связать valuesс переменной, являющейся ссылкой на константный объект, а затем использовать ее в своем коде вместо values), но к какому бы способу вы ни прибегли, процесс получения const_iterator, указывающего на элементы неконстантного контейнера, включает определенное количество “кривизны”.

После того как вы получаете const_iterator, ситуация ничуть не улучшается, поскольку в С++98 местоположения для вставки (и удаления) могут указывать только неконстантные итераторы iterator. Итераторы const_iteratorдля этого неприменимы. Вот почему в приведенном выше коде я выполняю приведение const_iterator(который я с таким трудом получил из std::find) в iterator: передача const_iteratorв функцию insertне будет компилироваться.

Честно говоря, показанный мной код может не скомпилироваться, поскольку не существует переносимого преобразования const_iteratorв iterator, даже с помощью static_cast. Может не сработать даже семантическая кувалда reinterpret_cast. (Это не ограничение С++98. Это справедливо и для C++11. const_iteratorпросто не преобразуется в iterator— неважно, насколько простым кажется такое преобразование.) Есть несколько переносимых способов сгенерировать iterator, который указывает на то же, на что и const_iterator, но они не очевидны, не универсальны и не стоят того, чтобы рассматривать их в данной книге. Кроме того, я надеюсь, что теперь понятна моя позиция: const_iteratorпричиняли так много неприятностей в С++98, что редко стоили того, чтобы о них беспокоиться и их использовать. По большому счету программисты всегда использовали constне где это только возможно , а только там, где это практично , а в С++98 const_iteratorособо практичным не является.

Все изменилось с появлением C++11. Теперь const_iteratorлегко получить и легко использовать. Функции-члены контейнера cbeginи cendвозвращают const_iteratorдаже для неконстантных контейнеров, а функции-члены STL, которые применяют итераторы для указания позиций (например, insertи erase), в действительности используют итераторы const_iterator. Переделка кода С++98, который использовал iterator, в код с const_iterator в С++11 воистину тривиальна:

std::vector values; // Как и ранее

…

autoit =

std::find(values. cbegin(), // Используем cbegin

values. cend(), 1983); // и cend

values.insert(it, 1998);

Теперь код, использующий const_iterator, стал действительно практичным!

Почти единственной ситуацией, в которой поддержка С++11 для const_iteratorоказывается недостаточной, является ситуация, когда вы хотите написать максимально обобщенный библиотечный код. Такой код принимает во внимание то, что некоторые контейнеры и контейнерообразные структуры данных предоставляют функции beginи end(а также cbegin, cend, rbeginи т.д.) как функции, не являющиеся членами. Это происходит, например, в случае встроенных массивов или при использовании некоторых библиотек сторонних производителей с интерфейсами, состоящими только из свободных функций. Максимально обобщенный код использует функции, не являющиеся членами, а не предполагает наличие функций-членов.

Например, мы можем обобщить код, с которым только что работали, в шаблон findAndInsertследующим образом:

template

void findAndInsert(C& container, // В container находит

const V& targetVal, // первое значение

const V& insertVal) // targetVal, затем

{ // вставляет insertVal

using std::cbegin;

using std::cend;

auto it = std::find( cbegin(container), // Не член cbegin

cend(container), // Не член cend

targetVal);

container.insert(it, insertVal);

}

Этот код прекрасно работает в С++14, но, к сожалению, не в С++11. Из-за недосмотра в процессе стандартизации в С++11 добавлены не являющиеся членами функции beginи end, но не были добавлены cbegin, cend, rbegin, rend, crbeginи crend. С++ 14 исправляет это упущение.

Если вы используете С++11, хотите написать максимально обобщенный код и ни одна из используемых вами библиотек не предоставляет отсутствующие шаблоны для cbeginи подобных функций, не являющихся шаблонами, можете легко написать собственные реализации. Например, вот как выглядит реализация функции cbegin, не являющейся членом:

template

auto cbegin(const С& container)->decltype(std::begin(container)) {

return std::begin(container); // См. пояснения ниже

}

Вы удивлены тем, что эта функция cbeginне вызывает функцию-член cbegin, не так ли? Я тоже был удивлен. Но давайте подумаем логически. Этот шаблон cbeginпринимает аргументы любого типа, представляющего контейнерообразную структуру данных С, и обращается к этому аргументу через ссылку на константный объект container. Если С — обычный тип контейнера (например, std::vector), то containerбудет ссылкой на const-версию этого контейнера (например, const std::vector&). Вызов функции begin, не являющейся членом (и предоставленной С++11), для константного контейнера дает константный итератор const_iterator, и именно этот итератор и возвращает наш шаблон. Преимущества такой реализации в том, что она работает даже для контейнеров, которые предоставляют функцию-член begin(которую функция С++11 begin, не являющаяся членом, вызывает для контейнеров), но не имеют функции-члена cbegin. Таким образом, вы можете использовать эту свободную функцию cbeginс контейнерами, поддерживающими единственную функцию-член begin.

Этот шаблон работает и в случае, когда С представляет собой встроенный массив. При этом containerстановится ссылкой на константный массив. C++11 предоставляет для массивов специализированную версию функции begin, не являющейся членом, которая возвращает указатель на первый элемент массива. Элементы константного массива являются константами, так что указатель, который возвращает свободная функция begin, возвращает для константного массива указатель на константу, который фактически и является const_iteratorдля массива. (Для понимания, как специализировать шаблон для встроенных массивов, обратитесь к обсуждению в разделе 1.1 вывода типов в шаблонах, которые получают в качестве параметров ссылки на массивы.)