Адаптеры - шаблонные классы, которые обеспечивают отображения интерфейса. Например, insert_iterator обеспечивает контейнер интерфейсом итератора вывода.
Адаптеры контейнеров (Container adaptors)
Часто бывает полезно обеспечить ограниченные интерфейсы контейнеров. Библиотека предоставляет stack, queue и priority_queue через адаптеры, которые могут работать с различными типами последовательностей.
Стек (Stack)
Любая последовательность, поддерживающая операции back, push_back и pop_back, может использоваться для модификации stack. В частности, могут использоваться vector, list и deque.
template ‹class Container›
class stack {
friend bool operator==(const stack‹Container›& х, const stack‹Container›& y);
friend bool operator‹(const stack‹Container›& х, const stack‹Container›& y);
public:
typedef Container::value_type value_type;
typedef Container::size_type size_type;
protected:
Container c;
public:
bool empty() const {return c.empty();}
size_type size() const {return c.size();}
value_type& top() {return c.back();}
const value_type& top() const {return c.back();}
void push(const value_type& х) {с.push_back(х);}
void pop() {c.pop_back();}
};
template ‹class Container›
bool operator==(const stack ‹Container›& х, const stack‹Container›& y) {return х.с == у.с;}
template ‹class Container›
bool operator‹(const stack‹Container›& х, const stack‹Container›& y) {return х.с ‹ у.с;}
Например, stack‹vector‹int› › - целочисленный стек, сделанный из vector, а stack‹deque‹char› › - символьный стек, сделанный из deque.
Очередь (Queue)
Любая последовательность, поддерживающая операции front, push_back и pop_front, может использоваться для модификации queue. В частности, могут использоваться list и deque.
template ‹class Container›
class queue {
friend bool operator==(const queue‹Container›& х, const queue‹Container›& y);
friend bool operator‹(const queue‹Container›& х, const queue‹Container›& y);
public:
typedef Container::value_type value_type;
typedef Container::size_type size_type;
protected:
Container c;
public:
bool empty() const {return c.empty();}
size_type size() const {return c.size();}
value_type& front() {return c.front();}
const value_type& front() const {return c.front();}
value_type& back() {return c.back();}
const value_type& back() const {return c.back();}
void push(const value_type& х) {с.push_back(х);}
void pop() {с.pop_front();}
};
template ‹class Container›
bool operator==(const queue‹Container›& х, const queue‹Container›& y) {return х.с == у.с;}
template ‹class Container›
bool operator‹(const queue‹Container›& х, const queue‹Container›& y) {return х.с ‹ у.с;}
Очередь с приоритетами (Priority queue)
Любая последовательность, с итератором произвольного доступа и поддерживающая операции front, push_back и pop_front, может использоваться для модификации priority_queue. В частности, могут использоваться vector и deque.
template ‹class Container, class Compare = less‹Container::value_type› ›
class priority_queue {
public:
typedef Container::value_type value_type;
typedef Container::size_type size_type;
protected:
Container c;
Compare comp;
public:
priority_queue(const Compare& х = Compare()): c(), comp(х) {}
template ‹class InputIterator›
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last,
const Compare& х = Compare()): c(first, last), comp(x) {make_heap(c.begin(), с.end(), comp);}
bool empty() const {return c.empty();}
size_type size() const {return c.size();}
const value_type& top() const {return c.front();}
void push(const value_type& х) {
c.push_back(х);
push_heap(c.begin(), c.end(), comp);
}
void pop() {
pop_heap(c.begin(), c.end(), comp);
с.рор_bасk();
}
}; // Никакое равенство не обеспечивается
Адаптеры итераторов (Iterator adaptors)
Обратные итераторы (Reverse iterators)
Двунаправленные итераторы и итераторы произвольного доступа имеют соответствующие адаптеры обратных итераторов, которые выполняют итерации через структуру данных в противоположном направлении.Они имеют те же самые сигнатуры, как и соответствующие итераторы. Фундаментальное соотношение между обратным итератором и его соответствующим итератором i установлено тождеством &*(reverse_iterator(i))==&*(i - 1). Это отображение продиктовано тем, что, в то время как после конца массива всегда есть указатель, может не быть допустимого указателя перед началом массива.
template ‹class BidirectionalIterator, class T, class Reference = T&, class Distance = ptrdiff_t›
class reverse_bidirectionaiIterator : public bidirectional_iterator‹T, Distance› {
typedef reverse_bidirectional_iterator‹BidirectionalIterator, T, Reference, Distance› self;
friend bool operator==(const self& х, const self& y);
protected:
BidirectionalIterator current;
public:
reverse_bidirectional_iterator() {}
reverse_bidirectional_iterator(BidirectionalIterator х) : current(х) {}
BidirectionalIterator base() {return current;}
Reference operator*() const {
BidirectionalIterator tmp = current;
return *--tmp;
}
self& operator++() {
--current;
return *this;
}
self operator++(int) {
self tmp = *this;
--current;
return tmp;
}
self& operator--() {
++current;
return *this;
}
self operator--(int) {
self tmp = *this;
++current;
return tmp;
}
};
template ‹class BidirectionalIterator, class T, class Reference, class Distance›
inline bool operator==(const reverse_bidirectional_iterator‹BidirectionalIterator, T, Reference, Distance›& x, const reverse_bidirectional_iterator‹BidirectionalIterator,
T, Reference, Distance›& y) {
return x.current==y.current;
}
template ‹class RandomAccessIterator, class T, class Reference = T&, class Distance = ptrdiff_t›
class reverse_iterator: public random_access_iterator‹T, Distance› {
typedef reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance› self;
friend bool operator==(const self& x, const self& y);
friend bool operator‹(const self& x, const self& y);
friend Distance operator-(const self& x, const self& y);
friend self operator+(Distance n, const self& x);
protected:
RandomAccessIterator current;
public:
reverse_iterator() {}
reverse_iterator(RandomAccessIterator x): current (x) {}
RandomAccessIterator base() {return current;}
Reference operator*() const {
RandomAccessIterator tmp = current;
return *--tmp;
}
self& operator++() {
--current;
return *this;
}
self operator++(int) {
self tmp = *this;
--current;
return tmp;
}
self& operator--() {
++current;
return *this;
}
self operator--(int) {
self tmp = *this;
++current;
return tmp;
}
self operator+(Distance n) const {
return self(current - n);
}
self& operator+=(Distance n) {
current -= n;
return *this;
}
self operator-(Distance n) const {
return self(current + n);
}
self operator-=(Distance n) {
current += n;
return *this;
}
Reference operator[](Distance n) {return *(*this + n);}
};
template ‹class RandomAccessIterator, class T, class Reference, class Distance›
inline bool operator==(const reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›& x, const reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›& y) {
return x.current == y.current;
}
template ‹class RandomAccessIterator, class T, class Reference, class Distance›
inline bool operator‹(const reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›& x, const reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›& y) {
return y.current ‹ x.current;
}
template ‹class RandomAccessIterator, class T, class Reference, class Distance›
inline Distance operator-(const reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›& х, const reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›& y) {
return y.current - x.current;
}
template ‹class RandomAccessIterator, class T, class Reference, class Distance›
inline reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance› operator+(Distance n, const reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›& x) {
return reverse_iterator‹RandomAccessIterator, T, Reference, Distance›(x.current - n);
}
Итераторы вставки (Insert iterators)
Чтобы было возможно иметь дело с вставкой таким же образом, как с записью в массив, в библиотеке обеспечивается специальный вид адаптеров итераторов, называемых итераторами вставки (insert iterators). С обычными классами итераторов
while (first!= last) *result++ = *first++;
вызывает копирование диапазона [first, last) в диапазон, начинающийся с result. Тот же самый код с result, являющимся итератором вставки, вставит соответствующие элементы в контейнер. Такой механизм позволяет всем алгоритмам копирования в библиотеке работать в режиме вставки (insert mode) вместо обычного режима наложения записей.
Итератор вставки создаётся из контейнера и, возможно, одного из его итераторов, указывающих, где вставка происходит, если это ни в начале, ни в конце контейнера. Итераторы вставки удовлетворяют требованиям итераторов вывода. operator* возвращает непосредственно сам итератор вставки. Присваивание operator=(const T& х) определено для итераторов вставки, чтобы разрешить запись в них, оно вставляет х прямо перед позицией, куда итератор вставки указывает. Другими словами, итератор вставки подобен курсору, указывающему в контейнер, где происходит вставка. back_insert_iterator вставляет элементы в конце контейнера, front_insert_iterator вставляет элементы в начале контейнера, а insert_iterator вставляет элементы, куда итератор указывает в контейнере. back_inserter, front_inserter и inserter - три функции, создающие итераторы вставки из контейнера.
template ‹class Container›
class back_insert_iterator: public output_iterator {
protected:
Container& container;
public:
back_insert_iterator(Container& x): container(x) {}
back_insert_iterator ‹Container›& operator=(const Container::value_type& value) {
container.push_back(value);
return *this;
}
back_insert_iterator‹Container›& operator*() {return *this;}
back_insert_iterator‹Container›& operator++() {return *this;}
back_insert_iterator‹Container›& operator++(int) {return *this;}
};
template ‹class Container›
back_insert_iterator‹Container› back_inserter(Container& x) {
return back_insert_iterator‹Container›(x);
}
template ‹class Container›
class front_insert_iterator: public output_iterator {
protected:
Container& container;
public:
front_insert_iterator(Container& x): container (x) {}
front_insert_iterator‹Container›& operator=(const Container::value_type& value) {
container.push_front(value);
return *this;
}
front_insert_iterator‹Container›& operator*() {return *this;}
front_insert_iterator‹Container›& operator++() {return *this;}
front_insert_iterator‹Container›& operator++(int) {return *this;}
};
template ‹class Container›
front_insert_iterator‹Container› front_inserter(Container& x) {
return front_insert_iterator‹Container›(х);
}
template ‹class Container›
class insert_iterator: public output_iterator {
protected:
Container& container;
Container::iterator iter;
public:
insert_iterator(Container& x, Container::iterator i) : container (x), iter(i) {}
insert_iterator‹Container›& operator=(const Container::value_type& value) {
iter = container.insert(iter, value);
++iter;
return *this;
}
insert_iterator‹Container›& operator*() {return *this;}
insert_iterator‹Container›& operator++() {return *this;}
insert_iterator‹Container›& operator++(int) {return *this;}
};
template ‹class Container, class Iterator›
insert_iterator
return insert_iterator‹Container›(x, Container::iterator(i));
}
Адаптеры функций (Function adaptors)
Функциональные адаптеры работают только с классами функциональных объектов с определёнными типами параметров и типом результата.
Отрицатели (Negators)
Отрицатели not1 и not2 берут унарный и бинарный предикаты соответственно и возвращают их дополнения.
template ‹class Predicate›
class unary_negate: public unary_function‹Predicate::argument_type, bool› {
protected:
Predicate pred;
public:
unary_negate(const Predicate& x): pred(x) {}
bool operator()(const argument_type& x) const {return !pred(x);}
};
template ‹class Predicate›
unary_negate‹Predicate› not1(const Predicate& pred) {
return unary_negate‹Predicate›(pred);
}
template ‹class Predicate›
class binary_negate: public binary_function‹Predicate::first_argument_type, Predicate::second_argument_type, bool› {
protected:
Predicate pred;
public:
binary_negate(const Predicate& x): pred(x) {}
bool operator()(const first_argument_type& x, const second_argument_type& y) const {
return !pred(x, y);
}
};
template ‹class Predicate›
binary_negate‹Predicate› not2(const Predicate& pred) {
return binary_negate‹Predicate›(pred);
}
Привязки (Binders)
Привязки bind1st и bind2nd берут функциональный объект f двух параметров и значение x и возвращают функциональный объект одного параметра, созданный из f с первым или вторым параметром соответственно, связанным с х.
template ‹class Predicate›
class binder1st: public unary_function {
protected:
Operation op;
Operation::first_argument_type value;
public:
binder1st(const Operation& x, const Operation::first_argument_type& y) : op(x), value(y) {}
result_type operator()(const argument_type& x) const {
return op(value, x);
}
};
template ‹class Operation, class T›
binder1st‹Operation› bind1st(const Operation& op, const T& x) {
return binder1st‹Operation›(op, Operation::first_argument_type(x));
}
template ‹class Operation›
class binder2nd: public unary_function‹0peration::first_argument_type, Operation::result_type› {
protected:
Operation op;
Operation::second_argument_type value;
public:
binder2nd(const Operation& x, const Operation::second_argument_type& y) : op(x), value(y) {}
result_type operator()(const argument_type& x) const {
return op(x, value);
}
};
template ‹class Operation, class T›
binder2nd‹Operation› bind2nd(const Operation& op, const T& x) {
return binder2nd‹0peration›(op, Operation::second_argument_type(x));
}
Например, find_if(v.begin(), v.end(), bind2nd(greater‹int›(), 5)) находит первое целое число в векторе v большее, чем 5; find_if(v.begin(), v.end(), bind1st(greater‹int›(), 5)) находит первое целое число в v меньшее, чем 5.
Адаптеры указателей на функции (Adaptors for pointers to functions)
Чтобы позволить указателям на (унарные и бинарные) функции работать с функциональными адаптерами, библиотека обеспечивает следующее:
template ‹class Arg, class Result›
class pointer_to_unary_function: public unary_function‹Arg, Result› {
protected:
Result (*ptr)(Arg);
public:
pointer_to_unary_function() {}
pointer_to_unary_function(Result (*x)(Arg)): ptr(x) {}
Result operator()(Arg x) const {return ptr(x);}
};
template ‹class Arg, class Result›
pointer_to_unary_function‹Arg, Result› ptr_fun(Result (*x)(Arg)) {
return pointer_to_unary_function‹Arg, Result›(x);
}
template
class pointer_to_binary_function: public binary_function {
protected:
Result (*ptr)(Arg1, Arg2);
public:
pointer_to_binary_function() {}
pointer_to_binary_function(Result (*x)(Arg1, Arg2)): ptr(х) {}
Result operator()(Arg1 x, Arg2 y) const {return ptr(x, y);}
};
template ‹class Arg1, class Arg2, class Result›
pointer_to_binary_function‹Arg1, Arg2, Result› ptr_fun(Result (*x)(Arg1, Arg2)) {
return pointer_to_binary_function‹Argl, Arg2, Result›(x);
}
Например, replace_if(v.begin(), v.end(), not1(bind2nd(ptr_fun(strcmp), "C")), "C++") заменяет все "С" на "C++" в последовательности v.
Системы трансляции, которые имеют множественный указатель на типы функций, должны обеспечить дополнительные шаблоны функций ptr_fun.