Герб Саттер - Стандарты программирования на С++. 101 правило и рекомендация

To же самое можно сказать и об операциях "повторить n раз", например, о конструкторе vector, который получает количество повторений и значение.

Пример 1. vector::insert . Пусть вам надо добавить n элементов в vector v. Многократный вызов v.insert(position,x)может привести к неоднократному перераспределению памяти, когда вектор vимеет недостаточно места для размещения нового элемента. Что еще хуже, вставка каждого отдельного элемента имеет линейное время работы, поскольку она должна перенести ряд элементов, чтобы освободить требуемую позицию для вставляемого элемента, а это приводит к тому, что вставка n элементов при помощи последовательных вызовов имеет квадратичное время работы! Конечно, избежать проблемы множественного перераспределения памяти можно при помощи вызова reserve, но это не снизит количества перемещений элементов и квадратичное время работы такого алгоритма. Быстрее и проще ясно сказать, что вам надо: v.insert(position,first,last), где firstи last— итераторы, определяющие диапазон элементов, которые должны быть добавлены в v. (Если firstи last— входные итераторы, то возможности определить размер диапазона перед его действительным проходом нет, так что вектору vможет потребоваться многократное перераспределение памяти; тем не менее, версия для вставки диапазона все равно скорее всего будет более производительной, чем вставка отдельных элементов.)

Пример 2. Создание и присваивание диапазона. Вызов конструктора (или функции присваивания), который получает диапазон итераторов, обычно выполняется быстрее, чем вызов конструктора по умолчанию (или функции clear) с последующими индивидуальными вставками в контейнер.

[Meyers01] §5 • [Stroustrup00] §16.3.8

Для того чтобы действительно избавиться от излишней емкости контейнера, воспользуйтесь трюком с использованием обмена, а для реального удаления элементов из контейнера — идиомой erase- remove.

Некоторые контейнеры (например, vector, string, deque) могут иметь "лишнюю" емкость, которая больше не будет использоваться. Хотя стандартная библиотека C++ не предоставляет гарантированного способа для удаления излишней емкости, следующая идиома на практике оказывается вполне работоспособной:

container(c).swap(c); // Идиома "горячей посадки" для

// устранения излишней емкости

// контейнера

Для того чтобы полностью опустошить c, удалив все элементы и убрав всю емкость, идиома должна выглядеть следующим образом:

container().swap(c); // Идиома для удаления всего

// содержимого и емкости

Кроме того, обычно для новичков в программировании с использованием STL оказывается сюрпризом то, что алгоритм removeв действительности не удаляет элементы из контейнера. Понятно, что данный алгоритм на это не способен — ведь алгоритм работает только с диапазоном итераторов и не может ничего реально удалить из контейнера без вызова функции-члена контейнера, обычно erase. Удаление сводится к перемещению элементов, которые должны быть "удалены", и возврату итератора, указывающего на элемент, следующий за последним неудаленным. Для реального удаления элементов из контейнера после вызова removeследует вызвать erase— воспользоваться идиомой erase- remove. Например, для реального удаления всех элементов, равных value, из контейнера с, можно написать:

c.erase(remove(c.begin(), c.end(), value), c.end());

Если контейнер имеет собственную версию removeили remove_if, желательно использовать именно ее.

Описанная идиома "горячей усадки" не работает с реализациями std::stringс копированием при записи. Обычно работает вызов s.reserve(0)или такой трюк, как string(s.begin(), s.end()).swap(s);, в котором использован конструктор на основе двух итераторов. На практике эти методы обычно работают и устраняют излишнюю емкость. (Было бы еще лучше, чтобы реализации std::stringне использовали такой устаревший метод оптимизации, как копирование при записи; см. [Sutter02].)

[Josuttis99] §6.2.1 • [Meyers01] §17, §32, §44 • [Sutter00] §7 • [Sutter02] §7, §16

Алгоритмы представляют собой циклы — только они лучше циклов. Алгоритмы — это "шаблоны" циклов, с добавлением дополнительной семантики по сравнению с простыми forи do. Конечно, начав использовать алгоритмы, вы начнете использовать и функциональные объекты и предикаты; корректно пишите их и широко используйте в своих программах.

В этом разделе мы считаем наиболее значимой рекомендацию 83 — "Используйте отладочную реализацию STL".

Безопасность превыше всего (см. рекомендацию 6). Используйте отладочную реализацию STL [4] Checked implementation — под этим подразумевается реализация STL с дополнительными проверками в коде, необязательными с точки зрения стандарта. — Прим. перев. , даже если она имеется только для одного из ваших компиляторов, и даже если она используется только для отладочного тестирования.

Так же, как легко ошибиться при работе с указателями, легко допустить и ошибку при работе с итераторами, причем такую, что программа при этом успешно компилируется, а при работе немедленно аварийно завершается (в лучшем случае) или работает неверно (в худшем). Даже если ваш компилятор не обнаружил ни одной ошибки, вы не должны полагаться на "визуальный контроль": имеются специальные инструменты — воспользуйтесь ими.

Ряд ошибок при работе с STL часто допускают даже опытные программисты.

• Использование недействительных или неинициализированных итераторов. В особенности легко допустить первое.

• Передача индекса, выходящего за границы контейнера. Например, обращение к 113-му элементу 100-элементного контейнера.

• Использование "диапазона" итераторов, который на самом деле не является диапазоном. Например, передача двух итераторов, первый из которых не предшествует второму, или когда они указывают на разные контейнеры.

• Передача неверной позиции итератора. Вызов функции-члена контейнера, которая получает позицию итератора (как, например, позиция, передаваемая функции insert), но с передачей итератора, который указывает в другой контейнер.