Страница 7 из 13
Удаление:
• все итераторы и ссылки до позиции удаления остаются корректными, а прочие – недействительными.
Дек
Вставка:
• все итераторы делаются недействительными;
• ссылки делаются недействительными при вставке в середину дека и остаются корректными при вставке в начало или конец дека.
Удаление:
• все итераторы делаются недействительными;
• ссылки на оставшиеся элементы делаются недействительными при удалении элементов из середины дека и остаются корректными при удалении начальных или конечных элементов дека.
Список
Вставка:
• все итераторы и ссылки остаются корректными.
Удаление:
• все итераторы и ссылки на оставшиеся элементы списка остаются корректными.
1.2.8. Контейнеры-адаптеры и контейнеры, добавленные в стандарт C++11
В данном пункте, как и в пунктах 1.2.2–1.2.7, посвященных основным видам контейнеров, при описании конструкторов и функций-членов контейнеров не указывается дополнительный тип Alloc, который обычно устанавливается по умолчанию. Все рассматриваемые в данном пункте контейнеры определены в пространстве имен std.
Начнем с описания контейнеров-адаптеров: стека (stack), очереди (queue) и очереди с приоритетом (priority_queue).
Особенностью контейнеров-адаптеров является то, что они основаны на одном из «настоящих» контейнеров, который хранится в качестве внутреннего контейнера (underlying container) с именем c – защищенного члена контейнера-адаптера. Для очереди с приоритетом используется еще один защищенный член – функциональный объект comp, используемый для сравнения элементов.
Реализация функций-членов контейнеров-адаптеров сводится к вызову соответствующих функций-членов «внутреннего» контейнера c. При этом набор средств, доступных для контейнеров-адаптеров, существенно сокращен по сравнению со средствами внутреннего контейнера. В частности, с контейнерами-адаптерами не связываются итераторы, что не позволяет их использовать совместно со стандартными алгоритмами.
В таблице 3 приводится описание шаблонов контейнеров-адаптеров.
Таблица 3
Контейнеры-адаптеры
Для всех контейнеров-адаптеров можно использовать конструктор без параметров и конструктор копии с параметром other того же типа, что и создаваемый адаптер; в стандарте С++11 добавлен конструктор перемещения, в котором параметр other является ссылкой на r-значение.
Кроме того, для стека и очереди можно использовать конструктор с явно указанным контейнером cont типа const Container& (в стандарте C++11 добавлен вариант с типом Container&&), содержимое которого копируется (или, соответственно, перемещается) во внутренний контейнер c адаптера.
Для очереди с приоритетом предусмотрены также конструкторы со следующими параметрами (в квадратных скобках, как обычно, указаны необязательные параметры):
Здесь параметр comp имеет тип const Compare& и определяет операцию сравнения для очереди с приоритетом, параметр cont имеет тип const Container& или Container&& (C++11) и определяет начальное содержимое, которое копируется или, соответственно, перемещается во внутренний контейнер c адаптера. При наличии параметров-итераторов чтения first и last после первоначального заполнения внутреннего контейнера с помощью параметра cont (или, по умолчанию, создания пустого внутреннего контейнера) для него вызывается функция-член c.insert(c.end(), first, last). На завершающем этапе формирования очереди с приоритетом с использованием данных вариантов конструктора для ее внутреннего контейнера вызывается алгоритм make_heap(c.begin(), c.end(), comp).
Для всех контейнеров-адаптеров определена операция =, обеспечивающая копирование (а в стандарте C++11 и перемещение) элементов из одного адаптера в другой того же типа.
Кроме того, для всех контейнеров-адаптеров (как и для всех других контейнеров) определены функции-члены bool empty() const и size_type size() const (выполнение которых сводится к вызову одноименных функций-членов внутренних контейнеров: c.empty() и c.size()), а также функция-член void swap(other), обеспечивающая обмен содержимым между двумя адаптерами одинакового типа (для этого выполняется вызов алгоритма swap(c, other.c), а в случае очереди с приоритетом дополнительно вызывается алгоритм swap(comp, other.comp)).
Для доступа к элементам контейнеров-адаптеров предусмотрены следующие функции-члены:
• стек: reference top() – доступ к верхнему элементу стека (возвращает c.back());
• очередь: reference front() – доступ к начальному элементу очереди (возвращает c.front()) и reference back() – доступ к конечному элементу очереди (возвращает c.back());
• очередь с приоритетом: reference front() – доступ к наибольшему элементу очереди (возвращает c.front()).
Контейнеры-адаптеры реализуют ограниченный набор действий. Стек позволяет добавлять новый элемент в вершину, получать значение верхнего элемента и удалять верхний элемент. Очередь позволяет добавлять новый элемент в конец, получать значение начального и конечного элемента и удалять начальный элемент. Очередь с приоритетом позволяет добавлять новый элемент, получать значение наибольшего элемента и удалять наибольший элемент.
Во всех контейнерах-адаптерах используются одинаковые имена для функций-членов, связанных с добавлением и удалением элементов. Эти функции-члены описаны в таблице 4.
Таблица 4
Вставка и удаление для контейнеров-адаптеров
Теперь кратко опишем те новые виды контейнеров, которые появились в стандарте C++11.
Контейнер array является контейнерным аналогом массива фиксированного размера. Его шаблон имеет вид: array<T, N>, где T – это тип элементов, а N – число, задающее размер контейнера. Данный контейнер определен в заголовочном файле <array>. Помимо конструктора без параметров контейнер array можно инициализировать с помощью списка инициализации. Все, кроме одной, функции-члены контейнера array аналогичны по своему назначению одноименным функциям-членам контейнера vector (можно сказать, что array – это контейнер vector без возможности вставки и удаления элементов). Перечислим эти функции-члены:
• функции, описанные в п. 1.2.3: begin и его константный вариант cbegin, empty, end и его константный вариант cend, max_size, rbegin и его константный вариант crbegin, rend и его константный вариант crend, size, swap;
• функции, описанные в п. 1.2.4: operator[], at, back, data, front.
Единственная функция-член, имеющаяся в контейнере array и при этом отсутствующая в контейнере vector, – это функция void fill(value), позволяющая заполнить существующий контейнер array одинаковыми значениями value.
Контейнер forward_list является контейнерной реализацией односвязного списка (в отличие от контейнера list, реализующего двусвязный список). Данный контейнер требует меньше памяти для хранения своих элементов, но при этом обладает и более ограниченным по сравнению со списком list набором возможностей. Его шаблон имеет вид: forward_list<T>, где T – тип элементов списка. Контейнер определен в заголовочном файле <forward_list>. Контейнер forward_list имеет те же варианты конструктора и операции =, что и контейнер list.