Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Значения, используемые для индексирования строк, не должны быть отрицательными и не должны превосходить размер строки ( >= 0и < size()). Результат использования индекса вне этого диапазона непредсказуем. Непредсказуема также индексация пустой строки.

Значение оператора индексирования называется индексом (index). Индекс может быть любым выражением, возвращающим целочисленное значение. Если у индекса будет знаковый тип, то его значение преобразуется в беззнаковый тип size_type(см. раздел 2.1.2).

Следующий пример использует оператор индексирования для вывода первого символа строки:

if (!s.empty()) // удостоверившись, что символ для вывода есть,

cout << s[0] << endl; // вывести первый символ строки s

Прежде чем обратиться к символу, удостоверимся, что строка sне пуста. При каждом использовании индексирования следует проверять наличие значения в данной области. Если строка sпуста, то значение s[0]неопределенно.

Если строка не константа (см. раздел 2.4), возвращенному оператором индексирования символу можно присвоить новое значение. Например, первый символ можно перевести в верхний регистр следующим образом:

string s("some string");

if (!s.empty()) // удостовериться в наличии символа s[0]

s[0] = toupper(s[0]); // присвоить новое значение первому символу

Вывод этой программы приведен ниже.

Some string

В следующем примере переведем в верхний регистр первое слово строки s:

// обрабатывать символы строки s, пока они не исчерпаются или

// не встретится пробел

for (decltype(s.size()) index = 0;

index != s.size() && !isspace(s[index]); ++index)

s[index] = toupper(s[index]); // преобразовать в верхний регистр

Вывод этой программы таков:

SOME string

Цикл for(см. раздел 1.4.2) использует переменную indexдля индексирования строки s. Для присвоения переменной indexсоответствующего типа используется спецификатор decltype. Переменную indexинициализируем значением 0, чтобы первая итерация началась с первого символа строки s. На каждой итерации значение переменной indexувеличивается, чтобы получить следующий символ строки s. В теле цикла текущий символ переводится в верхний регистр.

В условии цикла forиспользуется новая часть — оператор логического AND ( оператор &&). Этот оператор возвращает значение true, если оба операнда истинны, и значение falseв противном случае. Важно то, что этот оператор гарантирует обработку своего правого операнда, только если левый операнд истинен. В данном случае это гарантирует, что индексирования строки sне будет, если переменная indexнаходится вне диапазона. Таким образом, часть s[index]выполняется, только если переменная indexне равна s.size(). Поскольку инкремент переменной indexникогда не превзойдет значения s.size(), переменная indexвсегда будет меньше s.size().

При использовании индексирования следует самому позаботиться о том, чтобы индекс оставался в допустимом диапазоне. Индекс должен быть >= 0и < size()строки. Для упрощения кода, использующего индексирование, в качестве индекса всегда следует использовать переменную типа string::size_type. Поскольку это беззнаковый тип, индекс не может быть меньше нуля. При использовании значения типа size_typeв качестве индекса достаточно проверять только то, что значение индекса меньше значения, возвращаемого функцией size().

Библиотека не обязана проверять и не проверяет значение индекса. Результат использования индекса вне диапазона непредсказуем.

В предыдущем примере преобразования регистра символов последовательности индекс перемещался на одну позицию за раз. Но можно также вычислить индекс и непосредственно обратиться к выбранному символу. Нет никакой необходимости получать доступ к символам последовательно.

Предположим, например, что имеется число от 0 до 15, которое необходимо представить в шестнадцатеричном виде. Для этого можно использовать строку, инициализированную шестнадцатью шестнадцатеричными цифрами.

const string hexdigits = "0123456789ABCDEF"; // возможные

// шестнадцатеричные цифры

cout << "Enter a series of numbers between 0 and 15"

<< " separated by spaces. Hit ENTER when finished: "

<< endl;

string result; // будет содержать результирующую

// шестнадцатеричную строку

string::size_type n; // содержит введенное число

while (cin >> n)

if (n < hexdigits.size()) // игнорировать недопустимый ввод

result += hexdigits[n]; // выбрать указанную

// шестнадцатеричную цифру

cout << "Your hex number is: " << result << endl;

Если ввести следующие числа:

12 0 5 15 8 15

то результат будет таким:

Your hex number is: C05F8F

Программа начинается с инициализации строки hexdigits, содержащей шестнадцатеричные цифры от 0до F. Сделаем эту строку константной (см. раздел 2.4), поскольку содержащиеся в ней значения не должны изменяться. Для индексирования строки hexdigitsиспользуем в цикле введенное значение n. Значением hexdigits[n]является символ, расположенный в позиции nстроки hexdigits. Например, если nравно 15, то результат — F; если 12, то результат — Си т.д. Полученная цифра добавляется к переменной result, которая и выводится, когда весь ввод прочитан.

Всякий раз, когда используется индексирование, следует позаботиться о том, чтобы индекс оставался в диапазоне. В этой программе индекс, n, имеет тип string::size_type, который, как известно, является беззнаковым. В результате значение переменной nгарантированно будет больше или равно 0. Прежде чем использовать переменную nдля индексирования строки hexdigits, удостоверимся, что ее значение меньше, чем hexdigits.size().

Упражнение 3.6. Используйте серийный оператор forдля замены всех символов строки на X.

Упражнение 3.7. Что будет, если определить управляющую переменную цикла в предыдущем упражнении как имеющую тип char? Предскажите результат, а затем измените программу так, чтобы использовался тип char, и убедитесь в своей правоте.