Скотт Мейерс - Эффективное использование STL

•Matt Austern, «The Standard Librarian: Bitsets and Bit Vectors?», форум экспертов C/C++ Users Journal (сетевое дополнение к журналу), май 2001 г., http://www.cuj.com/expeits/1905/austern.htm. В статье описаны контейнеры bitset, которые сравниваются с vector, — эти темы кратко рассматриваются в совете 18.

•Список ошибок и опечаток в книге «Effective С++»: http://www.aristeia.com/BookErrata/ec++2e-errata.html.

[28] Список ошибок и опечаток в книге «More Effective С++»: http://www.aristeia. com/BookErrata/mec-H-errata.html.

•Список ошибок и опечаток на компакт-диске «Effective С++»: http://www. aristeia.com/BookErrata/cdle-errata.html.

[29] Обновления «More Effective С++»* относящиеся к auto_ptr: http://www.awl. com/cseng/titles/0-201-63371-X/auto_ptr.html.

В совете 35 приведена реализация сравнения строк без учета регистра символов с применением алгоритмов mismatch и lexicographical_compare, но в нем также указано, что полноценное решение должно учитывать локальный контекст. Книга посвящена STL, а не вопросам интернационализации, поэтому локальным контекстам в ней не нашлось места. Тем не менее, Мэтт Остерн, автор книги «Generic Programming and the STL» [4], посвятил этой теме статью в майском номере журнала «С++ Report» [И]. Текст этой статьи приведен в настоящем приложении. Я благодарен Мэтту и фирме lOlcommunications за то, что они разрешили мне это сделать.

Мэтт Остерн

Если вам когда-либо доводилось писать программы, в которых используются строки (а кому, спрашивается, не доводилось?), скорее всего, вы встречались с типичной ситуацией — две строки, различающиеся только регистром символов, должны были интерпретироваться как равные. В этих случаях требовалось, чтобы операции сравнения — проверка равенства, больше-меньше, выделение подстрок, сортировка — игнорировали регистр символов. Программисты очень часто спрашивают, как организовать подобные операции средствами стандартной библиотеки С++. На этот вопрос существует огромное количество ответов, многие из которых неверны.

Прежде всего необходимо избавиться от мысли о написании класса, сравнивающего строки без учета регистра. Да, с технической точки зрения это более или менее возможно. Тип std:: string стандартной библиотеки в действительности является синонимом для типа std::basic_string,sd:: allocator >. Операции сравнения определяются вторым параметром; передавая второй параметр с переопределенными операциями «равно» и «меньше», можно специализировать basic_stringтаким образом, что операции < и = будут игнорировать регистр символов. Такое решение возможно, но игра не стоит свеч.

Вы не сможете выполнять операции ввода-вывода или это потребует больших дополнительных хлопот. Классы ввода-вывода стандартной библиотеки (такие как std:: basic_istreamи std::basic_ostream)специализируются по двум начальным параметрам std::basic_string (а std::ostreamвсего лишь является синонимом для std::basic_ostreanKchar,char_traits >).Параметры характеристик (traits)должны совпадать. Если вы используете строки типа std:: basic_string,то для вывода строк должен использоваться тип std::basic_ostream.Стандартные потоки cinи coutдля этой цели не подойдут.

Игнорирование регистра символов является не свойством объекта, а лишь контекстом его использования. Вполне возможно, что в одном контексте строки должны интерпретироваться с учетом регистра, а в другом контексте регистр должен игнорироваться (например, при установке соответствующего режима пользователем).

Решение не соответствует канонам. Класс char_traits,как и все классы характеристик [5] См. статью Александреску A. (Andrei Alexandrescu) в майском номере «С++ Report» за 2000 г. [19]. , прост, компактен и не содержит информации состояния. Как будет показано ниже, правильная реализация сравнений без учета регистра не отвечает ни одному из этих критериев.

Этого вообще не достаточно. Даже если все функции basic_stringбудут игнорировать регистр, это никак не отразится на использовании внешних обобщенных алгоритмов, таких как std::searchи std::find_end.Кроме того, такое решение перестает работать, если по соображениям эффективности перейти от контейнера объектов basicstringк таблице строк.

Более правильное решение, которое лучше соответствует архитектуре стандартной библиотеки, заключается в том, чтобы игнорировать регистр символов только в тех случаях, когда это действительно необходимо. Не стоит возиться с такими функциями контейнера string,как string::find_firstили string::rfind;они лишь дублируют функциональные возможности, уже поддерживаемые внешними обобщенными алгоритмами. С другой стороны, алгоритмы обладают достаточной гибкостью, что позволяет реализовать в них поддержку сравнений строк без учета регистра. Например, чтобы отсортировать коллекцию строк без учета регистра, достаточно передать алгоритму працильный объект функции сравнения:

std::sort(С.begin(), С.end().compare_wi thout_case);

Написанию таких объектов и посвящена эта статья.

Существует несколько способов упорядочения слов по алфавиту. Зайдите в книжный магазин и посмотрите, как расставлены книги на полках. Предшествует ли имя

1 См. статью Александреску A. (Andrei Alexandrescu) в майском номере «С++ Report» за 2000 г. [19].

Mary McCarthy имени Bernard Malamud или следует после него? (В действительности это лишь вопрос привычки, я встречал оба варианта.) Впрочем, простейший способ сравнения строк хорошо знаком нам по школе: речь идет о лексикографическом, или «словарном», сравнении, основанном на последовательном сравнений отдельных символов двух строк.

Лексикографический критерий сравнения может оказаться неподходящим для некоторых специфических ситуаций. Более того, единого критерия вообще не существует — например, имена людей и географические названия иногда сортируются по разным критериям. С другой стороны, в большинстве случаев лексикографический критерий подходит, поэтому он был заложен в основу механизма строковых сравнений в С++. Строка представляет собой последовательность символов. Если объекты х и у относятся к типу std:: string, то выражение х<���у эквивалентно выражению

std:: lexicographical_compare(x.begin(),x.end(), y.begin(), y.end())

В приведенном выражении алгоритм lexicographical_compare сравнивает отдельные символы оператором <, однако существует другая версия lexicographical_ compare, позволяющая задать пользовательский критерий сравнения символов. Она вызывается с пятью аргументами вместо четырех; в последнем аргументе передается объект функции, двоичный предикат, определяющий, какой из двух символов предшествует другому. Таким образом, для сравнения строк без учета регистра на базе lexicographical_compare достаточно объединить этот алгоритм с объектом функции, игнорирующим различия в регистре символов.