Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

list // список, содержащий объекты класса Sales_data

deque // двухсторонняя очередь переменных типа double

Типом элемента последовательного контейнера может быть практически любой тип. В частности, типом элемента контейнера может быть другой контейнер. Такие контейнеры определяют точно так же, как любые другие: в угловых скобках указывается тип элемента (которым в данном случае является другой контейнер):

vector> lines; // вектор векторов

где lines— это вектор, элементами которого являются векторы строк.

Устаревшие компиляторы могут потребовать пробела между угловыми скобками, например vector >.

Несмотря на то что в контейнере можно хранить практически любой тип, некоторые операции налагают на тип элемента собственные требования. Можно определить контейнер для типа, который не поддерживает определенное операцией требование, но использовать операцию можно, только если тип элемента отвечает требованиям этой операции.

В качестве примера рассмотрим конструктор последовательного контейнера, получающий аргумент размера (см. раздел 3.3.1) и использующий стандартный конструктор типа элемента. У некоторых классов нет стандартного конструктора. Вполне можно определить контейнер, содержащий объекты такого типа, но создать такой контейнер, используя только количество элементов, нельзя:

// тип noDefault не имеет стандартного конструктора

vector v1(10, init); // ok: предоставлен инициализатор

// элемента

vector v2(10); // ошибка: необходимо предоставить

// инициализатор элемента

Поскольку рассматриваются контейнерные операции, следует заметить, что тип элемента накладывает дополнительные ограничения, если таковые вообще имеются, на каждую операцию с контейнером.

Упражнение 9.2. Определите список ( list), элементами которого будут двухсторонние очереди целых чисел.

Подобно контейнерам, у итераторов есть общий интерфейс: если итератор поддерживает некую функцию, то аналогичным образом она работает с каждым поддерживающим ее итератором. Например, итераторы всех контейнеров стандартных типов позволяют обращаться к элементу, предоставляя оператор обращения к значению. Аналогично все итераторы библиотечных контейнеров определяют оператор инкремента для перемещения от одного элемента к следующему.

За одним исключением контейнерные итераторы поддерживают все функции, перечисленные в табл. 3.6. Исключение в том, что итераторы контейнера forward_listне поддерживают оператор декремента ( --). Операторы арифметических действий с итераторами, перечисленными в табл. 3.7, применимы только к итераторам контейнеров string, vector, dequeи array. К итераторам контейнеров любых других типов эти операторы неприменимы.

Концепция диапазона итераторов фундаментальна для стандартной библиотеки.

Диапазон итераторов (iterator range) обозначается парой итераторов, каждый из которых указывает на элемент или на следующий элемент после последнего в том же контейнере. Эти два итератора, обозначающие диапазон элементов контейнера, зачастую называют beginи endили, что несколько обманчиво, firstи last.

Хоть имя lastи общепринято, оно немного вводит в заблуждение, поскольку второй итератор никогда не указывает на последний элемент диапазона. Вместо этого он указывает на позицию следующего элемента после последнего. Диапазон включает элемент, обозначенный итератором first, и все элементы от него до обозначенного итератором last, но не включая его.

Такой диапазон элементов называется интервал, включающий левый элемент (left-inclusive interval). Вот стандартная математическая форма записи такого диапазона:

[ begin, end )

Это указывает, что диапазон начинается с элемента, обозначенного итератором begin, и заканчивается элементом перед тем, который обозначен итератором end. Итераторы beginи endдолжны относиться к тому же контейнеру. Итератор endможет быть равен итератору begin, но не должен указывать на элемент перед обозначенным итератором begin.

Два итератора, beginи end, позволяют задать диапазон при следующих условиях.

• Итераторы относятся к существующим элементам или к следующему элементу за концом того же контейнера.

• Элемент endдостижим благодаря последовательному приращению итератора begin. Другими словами, итератор endне должен предшествовать итератору begin.

Компилятор не может сам соблюдать эти требования. Позаботиться об этом придется разработчику.

Библиотека использует диапазоны, включающие левый элемент, потому, что они обладают двумя очень полезными качествами (напомним, что допустимый диапазон обозначают итераторы beginи end).

• Если итератор beginравен итератору end, то диапазон пуст.

• Если итератор beginне равен итератору end, в диапазоне содержится по крайней мере один элемент и итератор beginуказывает на первый из них.

• Можно осуществлять инкремент итератора beginдо тех пор, пока он не станет равен итератору end(т.е. begin == end).

Благодаря этим качествам можно создавать вполне безопасные циклы обработки диапазона элементов, например, такие:

while (begin != end) {

*begin = val; // ok: диапазон не пуст, begin обозначает элемент

++begin; // переместить итератор и получить следующий элемент

}

Если итераторы beginи endзадают допустимый диапазон элементов, выполнение условия begin == endозначает, что диапазон пуст. В данном случае это условие выхода из цикла. Если диапазон не пуст, значит, итератор beginуказывает на элемент в этом не пустом диапазоне. Вполне очевидно, что в теле цикла whileможно безопасно обращаться к значению итератора begin, поскольку оно гарантировано существует. И наконец, поскольку инкремент итератора beginосуществляется в теле цикла, последний гарантированно будет конечным.