Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

За одним исключением у классов контейнеров есть три функции, связанные с размером. Функция-член size()(см. раздел 3.2.2) возвращает количество элементов в контейнере; функция-член empty()возвращает логическое значение true, если контейнер пуст, и значение falseв противном случае; функция-член max_size()возвращает число, большее или равное количеству элементов, которые может содержать контейнер данного типа. По причинам, рассматриваемым в следующем разделе, контейнер forward_listпредоставляет функции max_size()и empty(), но не функцию size().

Для сравнения используется тот же реляционный оператор, который определен для типа элементов: при сравнении двух контейнеров на неравенство ( !=) используется оператор !=типа их элементов. Если тип элемента не поддерживает определенный оператор, то для сравнения контейнеров такого типа данный оператор использовать нельзя.

Сравнение двух контейнеров осуществляется на основании сравнения пар их элементов. Эти операторы работают так же, как и таковые у класса string(см. раздел 3.2.2):

• Если оба контейнера имеют одинаковый размер и все их элементы совпадают, контейнеры равны, в противном случае — не равны.

• Если контейнеры имеют различный размер, но каждый элемент короткого совпадает с соответствующим элементом длинного, считается, что короткий контейнер меньше длинного.

• Если значения элементов контейнеров не совпадают, результат их сравнения зависит от значений первых неравных элементов.

Проще всего понять работу операторов, рассмотрев их на примерах.

vector v1 = { 1, 3, 5, 7, 9, 12 };

vector v2 = { 1, 3, 9 };

vector v3 = { 1, 3, 5, 7 };

vector v4 = { 1, 3, 5, 7, 9, 12 };

v1 < v2 // true; v1 и v2 отличаются элементом [2]: v1[2] меньше,

// чем v2[2]

v1 < v3 // false; все элементы равны, но у v3 их меньше;

v1 == v4 // true; все элементы равны и размер v1 и v4 одинаков

v1 == v2 // false; v2 имеет меньше элементов, чем v1

При сравнении контейнеров используются операторы сравнения их элементов

Сравнить два контейнера можно только тогда, когда используемый оператор сравнения определен для типа элемента контейнера.

Операторы равенства контейнеров используют оператор ==элемента, а операторы сравнения — оператор <элемента. Если тип элемента не предоставляет необходимый оператор, то не получится использовать соответствующие операторы и с содержащими их контейнерами. Например, определенный в главе 7 тип Sales_dataне предоставлял операторов ==и <. Поэтому нельзя сравнить два контейнера, содержащих элементы типа Sales_data:

vector storeA, storeB;

if (storeA < storeB) // ошибка: Sales_data не имеет оператора <

Упражнение 9.15. Напишите программу, выясняющую, равны ли два вектора vector.

Упражнение 9.16. Перепишите предыдущую программу, но сравните элементы списка listи вектора vector.

Упражнение 9.17. Допустим, c1и c2являются контейнерами. Какие условия налагают типы их элементов в следующем выражении?

if (c1 < c2)

Последовательные и ассоциативные контейнеры отличаются организацией своих элементов. Это различие влияет на способ хранения, доступа, добавления и удаления элементов. В предыдущем разделе рассматривались операции, общие для всех контейнеров (см. табл. 9.2). В остальной части этой главы рассматриваются операции, специфические для последовательных контейнеров.

За исключением массива все библиотечные контейнеры обеспечивают гибкое управление памятью. Они позволяют добавлять и удалять элементы, динамически изменяя размер контейнера во время выполнения. В табл. 9.5 перечислены функции, позволяющие добавлять элементы в последовательный контейнер (но не в массив).

Используя эти функции, следует помнить, что контейнеры применяют различные стратегии резервирования памяти для элементов и что эти стратегии влияют на производительность. Например, добавление элементов в любое место вектора или строки (но не в конец) либо в любое место двухсторонней очереди (но не в начало или в конец) требует перемещения элементов.

Кроме того, добавление элементов в вектор или строку может привести к повторному резервированию памяти всего объекта. Это, в свою очередь, потребует резервирования новой памяти для элементов и их перемещения из старых областей в новые.

Таблица 9.5. Функции, добавляющие элементы в последовательный контейнер

В разделе 3.3.2 упоминалось, что функция push_back()добавляет элемент в конец вектора. Кроме контейнеров arrayи forward_list, каждый последовательный контейнер (включая string) поддерживает функцию push_back().