Эффективное использование STL

Мейерс Скотт

• Контейнер

rope

, аналог

string

для очень больших строк. В документации SGI контейнер

rope

описывается так:

Контейнер

rope

представляет собой масштабированную разновидность

string

: он предназначен для эффективного выполнения операций со строками в целом. Затраты времени на такие операции, как присваивание, конкатенация и выделение подстроки, практически не зависят от длины строки. В отличие от строк C, контейнер

rope

обеспечивает разумное представление

для очень длинных строк (например, содержимого буфера текстового редактора или сообщений электронной почты).

Во внутреннем представлении контейнер

rope

реализуется в виде дерева подстрок с подсчетом ссылок, при этом каждая строка хранится в виде массива

char

. Одна из интересных особенностей интерфейса

rope

заключается в том, что функции

begin

и

end

всегда возвращают тип

const_iterator

. Это сделано для предотвращения операций, изменяющих отдельные символы. Такие операции обходятся слишком дорого. Контейнер

rope

оптимизирован для операций с текстом в целом или большими фрагментами (присваивание, конкатенация и выделение подстроки); операции с отдельными символами выполняются неэффективно.

• Различные нестандартные объекты функций и адаптеры. Некоторые классы функторов из исходной реализации HP STL не вошли в Стандарт C++. Опытным мастерам старой школы больше всего не хватает функторов

select1st

и

select2nd

, чрезвычайно удобных при работе с контейнерами

map

и

multimap

. Функтор

select1st

возвращает первый компонент объекта

pair

, а функтор

select2nd

возвращает второй компонент объекта

pair

. Пример использования этих нестандартных шаблонов классов функторов:

map<int, string> m;

…

// Вывод всех ключей map в cout

transform(m.begin, m.end,

 ostream_iterator<int>(cout, "\n"),

 select1st<map<int, string>::value_type>);

// Создать вектор и скопировать в него

// все ассоциированные значения из map

vector<string> v;

transform(m.begin, m.end, back_inserter(v),

 select2nd<map<int, string>::value_type>);

Как видите, функторы

select1st

и

select2nd

упрощают использование алгоритмов в ситуациях, где обычно приходится писать собственные циклы (см. совет 43). С другой стороны, вследствие нестандартности функторов вас могут обвинить в написании непереносимого и вдобавок плохо сопровождаемого кода (см. совет 47).

Настоящих фанатов STL это нисколько не волнует. Они считают, что отсутствие

select1st

и

select2nd

в Стандарте само по себе является вопиющей несправедливостью.

К числу нестандартных объектов функций, входящих в реализацию STL, также принадлежат объекты

identity

,

project1st

,

project2nd

,

compose1

и

compose2

. Информацию о них можно найти на сайте, хотя пример использования

compose2

приводился на с. 172 настоящей книги. Надеюсь, я убедил вас в том, что посещение web-сайта SGI принесет несомненную пользу.

Реализация библиотеки от SGI выходит за рамки STL. Первоначально ставилась цель разработки полной реализации стандартной библиотеки C++ за исключением компонентов, унаследованных из C (предполагается, что у вас в распоряжении уже имеется стандартная библиотека C). По этой причине с сайта SGI также стоит получить реализацию библиотеки потоков ввода-вывода C++. Как следует ожидать, эта реализация хорошо интегрируется с реализацией STL от SGI, но при этом по быстродействию она превосходит многие аналогичные реализации, поставляемые с компиляторами C++.

Сайт STLport

Главная отличительная особенность STLport заключается в том, что эта модифицированная версия реализации STL от SGI (включая потоки ввода-вывода и т. д.) была перенесена более чем на 20 компиляторов. STLport, как и библиотека SGI, распространяется бесплатно. Если ваш код должен работать сразу на нескольких платформах, вы избавите себя от множества хлопот, если возьмете за основу унифицированную реализацию STLport и будете использовать ее со всеми компиляторами.

Большинство изменений кода SGI в реализации STLport связано с улучшением переносимости, однако STLport является единственной известной мне реализацией, в которой предусмотрен «отладочный режим» для диагностики случаев неправильного использования STL — компилируемых, но приводящих к непредсказуемым последствиям во время работы программы. Например, в совете 30 распространенная ошибка записи за концом контейнера поясняется следующим примером:

int transmogrify(int х); // Функция вычисляет некое новое значение

// по переданному параметру х

vector<int> values;

… // Заполнение вектора values данными

vector<int> results;

transform(values.begin, // Попытка записи за концом results!

 values.end, results.end, transmogrify);

Этот фрагмент компилируется, но во время выполнения работает непредсказуемо. Если вам повезет, проблемы возникнут при вызове

transform

, и отладка будет относительно элементарной. Гораздо хуже, если вызов

transform

испортит данные где-то в другом месте адресного пространства, но это обнаружится лишь позднее. В этом случае определение причины порчи данных становится задачей — как бы выразиться? — весьма нетривиальной.

Отладочный режим STLport значительно упрощает эту задачу. При выполнении приведенного выше вызова

transform

выдается следующее сообщение (предполагается, что реализация STLport установлена в каталоге C:\STLport):

C:\STLport\stlport\stl\debug\_iterator.h:265 STL assertion failure: _Dereferenceable(*this)

На этом программа прекращает работу, поскольку в случае ошибки отладочный режим STLport вызывает

abort

. Если вы предпочитаете, чтобы вместо этого инициировалось исключение, STLport можно настроить и на этот режим.