Эффективное использование STL

Мейерс Скотт

Впрочем,

not1

— не единственный компонент STL, предъявляющий подобные требования. Все четыре стандартных адаптера (

not1

,

not2

,

bind1st

и

bind2nd

), а также все нестандартные STL-совместимые адаптеры из внешних источников (например, входящие в SGI и Boost — см. совет 50), требуют существования некоторых определений типов. Объекты функций, предоставляющие необходимые определения типов, называются адаптируемыми; при отсутствии этих определений объект называется неадаптируемым. Адаптируемые объекты функций могут использоваться в контекстах, в которых невозможно

использование неадаптируемых объектов, поэтому вы должны по возможности делать свои объекты функций адаптируемыми. Адаптируемость не требует никаких затрат, но значительно упрощает использование классов функторов клиентами.

Наверное, вместо туманного выражения «некоторые определения типов» вы бы предпочли иметь точный список? Речь идет об определениях

argument_type

,

first_argument_type

,

second_argument_type

и

result_type

, но ситуация осложняется тем, что разные классы функторов должны предоставлять разные подмножества этих имен. Честно говоря, если вы не занимаетесь разработкой собственных адаптеров, вам вообще ничего не нужно знать об этих определениях. Как правило, определения наследуются от базового класса, а говоря точнее — от базовой структуры. Для классов функторов, у которых

operator

вызывается с одним аргументом, в качестве предка выбирается структура

std::unary_function

. Классы функторов, у которых

operator

вызывается с двумя аргументами, наследуют от структуры

std::binary_function

.

Впрочем, не совсем так.

unary_function

и

binary_function

являются шаблонами, поэтому прямое наследование от них невозможно. Вместо этого при наследовании используются структуры, созданные на основе этих шаблонов, а для этого необходимо указать аргументы типов. Для

unary_function

задается тип параметра, получаемого функцией

operator

вашего класса функтора, а также тип возвращаемого значения. Для

binary_function

количество типов увеличивается до трех: типы первого и второго параметров

operator

и тип возвращаемого значения.

Пара примеров:

template<typename T>

class MeetsThreshold: public std::unary_function<Widget, bool> {

private:

 const T threshold;

public:

 Meets Threshold(const T& threshold);

 bool operator(const WidgetS) const;

 …

};

struct WidgetNameCompare:

 std::binary_function<Widget, Widget, bool> {

 bool operator(const Widget& lhs, const Widget& rhs) const;

};

В обоих случаях типы, передаваемые

unary_function

или

binary_function

, совпадают с типами, получаемыми и возвращаемыми функцией

operator

класса функтора, хотя на первый взгляд несколько странно, что тип возвращаемого значения

operator

передается в последнем аргументе

unary_function

или

binary_function

.

Возможно, вы заметили, что

MeetsTheshold

является классом, а

WidgetNameCompare

является структурой.

MeetsTheshold

обладает внутренним состоянием (переменная

threshold

), и для инкапсуляции этих данных логично воспользоваться именно классом.

WidgetNameCompare

состояния не имеет, поэтому и закрытые данные

не нужны. Авторы классов функторов, в которых вся информация является открытой, часто объявляют структуры вместо классов — вероятно, только для того, чтобы им не приходилось вводить «

public

» перед базовым классом и функцией

operator

. Выбор между классом и структурой при объявлении таких функторов определяется исключительно стилем программирования. Если вы еще не выработали собственного стиля и стараетесь имитировать профессионалов, учтите, что классы функторов без состояния в самой библиотеке STL (например,

less<T>

,

plus<T>

и т. д.) обычно записываются в виде структур.

Вернемся к определению WidgetNameCompare:

struct WidgetNameCompare:

 std::binary_function<Widget, Widget, bool> {

 bool operator(const Widget& lhs, const Widget& rhs) const;

};

Хотя аргументы

operator

относятся к типу const

Widget&

, шаблону

binary_function

передается тип

Widget

. Обычно при передаче

unary_function

или

binary_function

типов, не являющихся указателями, ключевые слова

const

и знаки ссылки удаляются… только не спрашивайте, почему, — ответ на этот вопрос не интересен и не принципиален. Если вы сгораете от любопытства, напишите программу, в которой они не удаляются, и проанализируйте полученную диагностику компилятора. А если вы и после этого не утратите интерес к этой теме, посетите сайт boost.org (см. совет 50) и поищите на нем информацию об адаптерах объектов функций.

Если

operator

получает параметры-указатели, ситуация меняется. Ниже приведена структура, аналогичная

WidgetNameCompare

, но работающая с указателями

Widget*

:

struct PtrWidgetNameCompare:

 std::binary_function<const Widget*, const Widget*, bool> {

 bool operator(const Widget* lhs, const Widget* rhs) const;

};

В этом случае типы, передаваемые

binary_function

, совпадают с типами, передаваемыми

operator

. Общее правило для классов функторов, получающих или возвращающих указатели, заключается в том, что

unary_function

или

binary_function

передаются в точности те типы, которые получает или возвращает

operator

.

Помните, что базовые классы

unary_function

и

binary_function

выполняют только одну важную функцию — они предоставляют определения типов, необходимые для работы адаптеров, поэтому наследование от этих классов порождает адаптируемые объекты функций. Это позволяет использовать в программах следующие конструкции:

list<Widget> widgets;

…

list<Widget>::reverse_iterator i1 = // Найти последний объект

 find_if(widgets.rbegin, widgets.rend, // Widget, не соответствующий

 not1(MeetsThreshold<int>(10))); // пороговому критерию 10

//(что бы это ни означало)

Widget w(аргументы конструктора); // Найти первый объект Widget.

list<Widget>::iterator i2 = // предшествующий w в порядке

 find_if(widgets.begin, widgets.end, // сортировки, определенном