Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Тип key_type. Тип, определенный в шаблоне ассоциативного контейнера, которому соответствует тип ключей, используемых для сохранения и возвращения значения. У контейнера mapтип key_typeиспользуется для индексации. У контейнера setтипы key_typeи value_typeсовпадают.

Тип mapped_type. Тип, определенный в шаблонах ассоциативных контейнеров mapи multimap, которому соответствует тип хранимых значений.

Тип pair(пара). Тип, объект которого содержит две открытые переменные-члена по имени first(первый) и second(второй). Тип pairявляется шаблоном, при создании класса которого указывают два типа: тип первого и тип второго элемента.

Тип value_type. Тип элемента, хранимого в контейнере. У контейнеров setи multiset типы value_typeи key_typeсовпадают. У контейнеров mapи multimapэтот тип представляет собой пару, первый элемент которой ( first) имеет тип const key_type, а второй ( second) — тип mapped_type.

Хеш(hash). Специальный библиотечный шаблон, который используют неупорядоченные контейнеры для управления позицией элементов.

Хеш-функция(hash function). Функция, сопоставляющая значения заданного типа с целочисленными значениями ( size_t). Равные значения должны сопоставляться с равными целыми числами; неравные значения должны сопоставляться с неравными целым числами, если это возможно.

Написанные до сих пор программы использовали объекты, имевшие четко определенную продолжительность существования. Глобальные объекты создаются при запуске программы и освобождаются по завершении выполнения программы. Локальные автоматические объекты создаются при входе в блок, где они определены, и удаляются при выходе из него. Статические локальные объекты создаются перед их первым использованием и удаляются по завершении программы.

В дополнение к автоматическим и статическим объектам язык С++ позволяет создавать объекты динамически. Продолжительность существования объектов, созданных динамически, не зависит от того, где они созданы; они существуют, пока не будут освобождены явно.

Процесс освобождения динамических объектов оказывается удивительно богатым источником ошибок. Чтобы сделать использование динамических объектов безопасней, библиотека определяет два типа интеллектуальных указателей, управляющих динамическим созданием объектов. Интеллектуальные указатели гарантируют, что объекты, на которые они указывают, будут автоматически освобождены в соответствующий момент.

До сих пор наши программы использовали только статические объекты или объекты, располагаемые в стеке. Статическая память используется для локальных статических переменных (см. раздел 6.1.1), для статических переменных-членов классов (см. раздел 7.6), а также для переменных, определенных вне функций. Стек используется для нестатических объектов, определенных в функциях. Объекты, расположенные в статической памяти или в стеке, автоматически создаются и удаляются компилятором. Объекты из стека существуют, только пока выполняется блок, в котором они определены; статические объекты создаются прежде, чем они будут использованы, и удаляются по завершении программы.

Кроме статической памяти и стека, у каждой программы есть также пул памяти, которую она может использовать. Это динамическая память (free store) или распределяемая память (heap). Программы используют распределяемую память для объектов, называемых динамически созданными объектами (dynamically allocated object), место для которых программа резервирует во время выполнения. Программа сама контролирует продолжительность существования динамических объектов; наш код должен явно освобождать такие объекты, когда они больше не нужны.

Хотя динамическая память иногда необходима, ее корректное освобождение зачастую довольно сложно.

Для управления динамической памятью в языке С++ используются два оператора: оператор new, который резервирует (а при необходимости и инициализирует) объект в динамической памяти и возвращает указатель на него; и оператор delete, который получает указатель на динамический объект и удаляет его, освобождая зарезервированную память.

Работа с динамической памятью проблематична, поскольку на удивление сложно гарантировать освобождение памяти в нужный момент. Если забыть освобождать память, то появится утечка памяти, если освободить область памяти слишком рано, пока еще есть указатели на нее, то получится указатель на не существующую более область памяти.

Чтобы сделать использование динамической памяти проще (и безопасный), новая библиотека предоставляет два типа интеллектуальных указателей (smart pointer) для управления динамическими объектами. Интеллектуальный указатель действует, как обычный указатель, но с важным дополнением: автоматически удаляет объект, на который он указывает. Новая библиотека определяет два вида интеллектуальных указателей, отличающихся способом управления своими базовыми указателями: указатель shared_ptrпозволяет нескольким указателям указывать на тот же объект, а указатель unique_ptr— нет. Библиотека определяет также сопутствующий класс weak_ptr, являющийся второстепенной ссылкой на объект, управляемый указателем shared_ptr. Все три класса определены в заголовке memory.

Подобно векторам, интеллектуальные указатели являются шаблонами (см. раздел 3.3). Поэтому при создании интеллектуального указателя следует предоставить дополнительную информацию — в данном случае тип, на который способен указывать указатель. Подобно векторам, этот тип указывают в угловых скобках, следующих за именем типа определяемого интеллектуального указателя:

shared_ptr p1; // shared_ptr может указывать на строку

shared_ptr> p2; // shared_ptr может указывать на

// список целых чисел

Инициализированный по умолчанию интеллектуальный указатель хранит нулевой указатель (см. раздел 2.3.2). Дополнительные способы инициализации интеллектуального указателя рассматриваются в разделе 12.1.3.

Интеллектуальный указатель используется теми же способами, что и обычный указатель. Обращение к значению интеллектуального указателя возвращает объект, на который он указывает. Когда интеллектуальный указатель используется в условии, результат проверки может засвидетельствовать, не является ли он нулевым: