C++ за 21 день седьмое издание

Доступ к элементам вектора с использованием семантики указателя

1. 
   элементам вектора можно также обратиться, используя подобную указателю семан­ тику итераторов (листинг 17.5).
   

0. 
   ИСТИН Г 1 7 .5 . Доступ к элементам вектора с использованием
   

семантики указателя (итераторов)____________________________________________________________

0. 
   #include
   

0. 
   #include
   
1. 
   :
   
   1. 
      int main ()
      

2. 
   {
   

3. 
   using namespace std;
   

4. 
   vector veclntegers;
   

5. 
   

0. 
   // Вставить в вектор целые числа:
   

9 veclntegers.push_back (50);

414 ЗАНЯТИЕ 17. Классы динамических массивов библиотеки STL

0. 
   veclntegers.push_back (1);
   

0. 
   veclntegers.push_back (987);
   

0. 
   veclntegers.push_back (1001);
   

0. 
   

0. 
   // Доступ к объектам в векторе с использованием итераторов:
   

0. 
   vector ::iterator iElementLocator = veclntegers.begin ();
   

0. 
   // итератор, объявленный с использованием ключевого
   

0. 
   слова С++11 auto (следующая закомментированная строка)
   

17// auto iElementLocator = veclntegers.begin ();


18


19while (iElementLocator != veclntegers.end ())

0. 
   {
   
1. 
   size_t Index = distance (veclntegers.begin (),
   

   22				iElementLocator);
   23	cout	«	"Element	at position	";
   24
   25	cout	«	Index «	" is: " <<	^iElementLocator « endl;
   26

2. 
   // перейти к следующему элементу
   

0. 
   ++ iElementLocator;
   

0. 
   }
   

30

0. 
   return 0;
   

0. 
   

Результат


Element at position 0 is: 50


Element at position 1 is: 1


Element at position 2 is: 987


Element at position 3 is: 1001


Анализ

Итератор в этом примере ведет себя весьма похоже на указатель, и характер его при­ менения сходен с арифметикой адресов в указателе, как можно заметить в строке 25, где

0. 
   хранящемуся в векторе значению обращаются с использованием оператора обращение
   

0. 
   значению (*), и в строке 29, где инкремент итератора при помощи оператора ++ перево­ дит его на следующий элемент. Обратите внимание на использование в строке 21 метода s t d : : d i s t a n c e () для вычисления отсчитываемой от нуля позиции смещения элемента £
   

векторе (т.е. позиции относительно начала) по возвращаемому значению метода b e g in ( и указывающему на элемент итератору.

Удаление элементов из вектора

Подобно тому, как метод p u sh _ b a c k () обеспечивает вставку в конец вектора, метод p o p _ b ac k () обеспечивает удаление элемента из него. Удаление элемента из вектора при помощи метода p o p _ b a c k () занимает постоянное время, т.е. время удаления не зависит от количества хранящихся в векторе элементов. Код в листинге 17.6 демонстрирует ис­ пользование функции pop b a c k () для удаления элементов с конца вектора.

Типичные операции с вектором

415

ЛИСТИН Г 1 7 .6 . Использование метода pop back () для удаления последнего элемента

0. 
   #include
   

0. 
   #include
   

0. 
   using namespace std;
   

0. 
   

0. 
   template
   

0. 
   void DisplayVector(const vector& veclnput)
   
1. 
   {
   
2. 
   for (auto iElement = veclnput.cbegin() // auto и cbegin(): C++11
   

   8	;	iElement != Input.cend()	// cend() только C++11
   9	;	++ iElement )

3. 
   cout « *iElement « ' ';
   
4. 
   
5. 
   cout « endl;
   

:з }


14

0. 
   int main ()
   

0. 
   {
   
1. 
   vector veclntegers;
   

0. 
   

0. 
   // Вставить в вектор целые числа:
   

:оveclntegers.push_back (50);

0. 
   veclntegers.push_back (1);
   
1. 
   veclntegers.push_back (987);
   

0. 
   veclntegers.push_back (1001);
   

0. 
   

25 cout « "Vector contains " « veclntegers.size ()

0. 
   " elements: ";
   

0. 
   DisplayVector(veclntegers);
   

2 7

0. 
   // Удалить один элемент в конце
   

0. 
   veclntegers.pop_back ();
   

30
31 cout « "After a call to pop_back()" « endl;


32 cout « "Vector contains " « veclntegers.size ()

0. 
   " elements: ";
   

0. 
   DisplayVector(veclntegers);
   

0. 
   

0. 
   return 0;
   

0. 
   }
   

Результат


Vector contains 4 elements: 50 1 987 1001


After a call to pop_back()


Vector contains 3 elements: 50 1 987


Анализ

Вывод указывает, что метод p o p _ b a c k (), используемый в строке 29, сократил коли­ чество элементов в векторе, удалив последний вставленный в него элемент. В строке 32 следующий вызов метода s i z e () демонстрирует, что количество элементов в векторе со­ кратилось на одни, как свидетельствует вывод.

416 ЗАНЯТИЕ 17. Классы динамических массивов библиотеки STL

ПРИМЕЧАНИЕ	Функция DisplayVector () в строках 4-13 листинга 17.6 приняла форму
	шаблона по сравнению с листингом 17.3, где она получала только вектор целых
	чисел. Это позволит нам повторно использовать этот шаблон функции для век­
	тора типа float (вместо типа int):
	vector vecFloats;
	DisplayVector(vecFloats); // работает, поскольку это обобщение
	function
	Теперь она поддерживает вектор любого класса, который предоставляет опера­
	тор *, возвращающий значение, понятное оператору cout.

Концепция размера и емкости


Размер (size) вектора — это количество хранимых в нем элементов. Емкость (capacity ■ вектора — это общее количество элементов, которые могут быть сохранены в векторе прежде, чем повторное резервирование памяти позволит сохранить больше элементов Поэтому размер вектора меньше или равен его емкости.

Количество элементов в векторе можно выяснить, вызвав функцию s i z e ():

cout << "Size: " « veclntegers.size ();

Емкость возвращает функция c a p a c i t y ():

cout << "Capacity: " « veclntegers.capacity () « endl;

При частом повторном резервировании памяти для внутреннего динамического масси­ ва вектор может создать проблемы с производительностью. Эта проблема в значительной степени может быть решена при помощи функции-члена r e s e r v e (ч и сл о ) . По существу, она увеличивает объем памяти, резервируемой для внутреннего массива вектора, что по­ зволяет сохранять больше элементов без повторных резервирований. В зависимости от типа хранимых в векторе объектов, сокращение количества повторных резервирований сокращает также время копирования объектов и экономит производительность. Пример кода в листинге 17.7 демонстрирует различие между размером и емкостью.

0. 
   И С ТИ Н Г 1 7 .7 . Демонстрация применения методов size () и capacity ()________________
   

1. 
   #include
   

2. 
   #include
   
0. 
   :
   

1. 
   int main ()
   

2. 
   {
   

3. 
   using namespace std;
   
0. 
   :
   

0. 
   // Создание экземпляра вектора, способного изначально
   

1. 
   содержать 5 целых чисел
   

0. 
   vector veclntegers (5);
   

9:

0. 
   cout « "Vector of integers was instantiated with " « endl;
   

0. 
   cout « "Size: " « veclntegers.size ();
   

Концепция размера и емкости

417

0. 
   cout « ", Capacity: " « veclntegers.capacity () « endl;
   

0. 
   

0. 
   // Вставка в вектор 6-го элемента
   

0. 
   veclntegers.push_back (666);
   

16:

0. 
   cout « "After inserting an additional element..." « endl;
   

0. 
   cout « "Size: " « veclntegers.size ();
   

19: cout « ", Capacity: " « veclntegers.capacity () « endl;
2 0 :

0. 
   // Вставка другого элемента
   

0. 
   veclntegers.push_back (777);
   

0. 
   

0. 
   cout « "After inserting yet another element... " « endl;
   

0. 
   cout « "Size: " « veclntegers.size ();
   

0. 
   cout « ", Capacity: " « veclntegers.capacity () « endl;
   

0. 
   

0. 
   return 0;
   

0. 
   }
   

Результат