Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Для выделения и освобождения памяти (см. раздел 19.3.6) контейнеры используют распределители памяти. Мы не описываем их здесь; при необходимости читатели найдут информацию о них в профессиональных справочниках. По умолчанию распределитель памяти использует операторы new и delete, для того чтобы занять или освободить память, необходимую для элементов контейнера.

Там, где это целесообразно, операция доступа реализована в двух вариантах: один — для константных объектов, другой — для неконстантных (см. раздел 18.4).

В этом разделе перечислены общие и “почти общие” члены стандартных контейнеров (более подробную информацию см. в главе 20). Члены, характерные для какого-то конкретного контейнера, такие как функция splice из класса list, не указаны; их описание можно найти в профессиональных справочниках.

Некоторые типы данных обеспечивают большинство операций, требующихся от стандартного контейнера, но все-таки не все. Иногда такие типы называют “почти контейнерами”. Перечислим наиболее интересные из них.

Б.4.1. Обзор

Операции, предусмотренные в стандартных контейнерах, можно проиллюстрировать следующим образом:

Б.4.2. Типы членов

Контейнер определяет множество типов его членов.

Б.4.3. Конструкторы, деструкторы и присваивания

Контейнеры имеют много разнообразных конструкторов и операторов присваивания. Перечислим конструкторы, деструкторы и операторы присваивания для контейнера C (например, типа vector или map).

Для некоторых контейнеров и типов элементов конструктор или операция копирования может генерировать исключения.

Б.4.4. Итераторы

Контейнер можно интерпретировать как последовательность, порядок следования элементов в которой определен либо итератором контейнера, либо является обратным к нему. Для ассоциативного контейнера порядок определяется критерием сравнения (по умолчанию оператором <).

Б.4.5. Доступ к элементам

К некоторым элементам можно обратиться непосредственно.

Некоторые реализации — особенно их тестовые версии — всегда выполняют проверку диапазонов, но рассчитывать на корректность или наличие такой проверки на разных компьютерах нельзя. Если этот вопрос важен, просмотрите документацию.

Б.4.6. Операции над стеком и двусторонней очередью

Стандартные контейнеры vector и deque обеспечивают эффективные операции над концами (back) последовательности элементов. Кроме того, контейнеры list и deque обеспечивают аналогичные операции над началом (front) своей последовательности.

Обратите внимание на то, что функции push_front и push_back копируют элемент в контейнер. Это значит, что размер контейнера увеличивается (на единицу). Если копирующий конструктор элемента может генерировать исключения, то вставка может завершиться отказом.

Отметим, что операции удаления элементов не возвращают значений. Если бы они это делали, то копирующие конструкторы, генерирующие исключения, могли бы серьезно усложнить реализацию. Для доступа к элементам стека и очереди рекомендуем использовать функции front и back (см. раздел Б.4.5). Мы не ставили себе задачу перечислить все ограничения; попробуйте догадаться об остальных (как правило, компиляторы сообщают пользователям об их неверных догадках) или обратитесь к более подробной документации.

Б.4.7. Операции над списком

Ниже приведены операции над списком.

Результат q функции insert ссылается на последний вставленный элемент. Результат q функции erase ссылается на элемент, следующий за последним удаленным элементом. 

Б.4.8. Размер и емкость

Размер — это количество элементов в контейнере; емкость — это количество элементов, которое контейнер может содержать до того, как потребуется дополнительно увеличить память

Изменяя размер или емкость, можно переместить элементы в новое место. Из этого следует, что итераторы (а также указатели и ссылки) на элементы могут стать некорректными (т.е. относиться к старым адресам).

Б.4.9. Другие операции

Контейнеры можно копировать (см. раздел Б.4.3), сравнивать и обменивать.

Если сравнение контейнеров производится с помощью соответствующего оператора (например, <), то их элементы сравниваются с помощью эквивалентного оператора для сравнения элементов (например, <). 

Б.4.10. Операции над ассоциативными контейнерами

Ассоциативные контейнеры обеспечивают поиск на основе ключей.

Упорядоченные ассоциативные контейнеры (map, set и др.) имеют необязательный шаблонный аргумент, указывающий тип предиката сравнения, например, set использует предикат C для сравнения значений типа K.