Эффективное использование STL

Мейерс Скотт

Функция

stringLenghSum

является типичным представителем обобщающих функций, используемых при вызове

accumulate

. Функция получает текущее значение суммы и следующий элемент интервала, а возвращает новое значение накапливаемой суммы. Накапливаемая сумма (сумма длин строк, встречавшихся ранее) относится к типу

string::size_type

, а обрабатываемый элемент относится к типу

string

. Как это часто бывает, возвращаемое значение относится к тому же типу, что и первый параметр функции.

Функция

stringLenghSum

используется в сочетании с

accumulate

следующим образом:

set<string> ss; // Создать контейнер строк

… // и заполнить его данными

string::size_type lengthSum = // Присвоить lengthSum

 accumulate(ss.begin, ss.end, // результат вызова stringLengthSum

 0, stringLengthSum); // для каждого элемента ss

// с нулевым начальным значением

Изящно, не правда ли? Произведение вычисляется еще проще, поскольку вместо написания собственной функции суммирования можно обойтись стандартным функтором

multiplies

:

vector<float> vf; // Создать контейнер типа float

… // и заполнить его данными

float product = // Присвоить product результат

 accumulate(vf.begin, vf.end, // вызова multiplies<float>

 1.0, multples<float>); // для каждого элемента vf

// с начальным значением 1.0

Только не забудьте о том, что начальное значение вместо нуля должно быть равно единице (в вещественном формате, не в

int

!). Если начальное значение равно нулю, то результат всегда будет равен нулю — ноль, умноженный на любое число, остается нулем.

Последний пример не столь тривиален. В нем вычисляется среднее арифметическое по интервалу точек, представленных структурами следующего вида:

struct Point {

 Point(double initX, double initY): x(initX), y(initY) {}

 double x, y;

};

В этом примере обобщающей функцией будет функтор

PointAverage

, но перед рассмотрением класса этого функтора стоит рассмотреть его использование при вызове

accumulate

:

list<Point> lp;

…

Point avg = // Вычисление среднего

 accumulate(lp.begin, lp.end, // арифметического по точкам,

 Point(0,0), PointAverage); // входящим в список lр

Просто и бесхитростно, как и должно быть. На этот раз в качестве начального значения используется

объект

Point, соответствующий началу координат, а нам остается лишь помнить о необходимости исключения этой точки из вычислений.

Функтор

PointAverage

отслеживает количество обработанных точек, а также суммы их компонентов 

x

и

y

. При каждом вызове он обновляет данные и возвращает средние координаты по обработанным точкам. Поскольку для каждой точки в интервале функтор вызывается ровно один раз, он делит суммы по составляющим 

x

и 

y

на количество точек в интервале. Начальная точка, переданная при вызове

accumulate

, игнорируется.

class PointAverage:

 publiс binary_function<Point, Point, Point> {

public:

 PointAverage: xSum(0), ySum(0), numPoints(0) {}

 const Point operator (const Point& avgSoFar, const Point& p) {

++numPoints;

xSum += p.x;

ySum += p.y;

return Point(xSum/numPoints, ySum/numPoints);

 }

private:

 size_t numPoints;

 double xSum;

 double ySum;

};

Такое решение прекрасно работает, и лишь из-за периодических контактов с неординарно мыслящими личностями (многие из которых работают в Комитете по стандартизации) я могу представить себе реализации STL, в которых возможны проблемы. Тем не менее,

PointAverage

нарушает параграф 2 раздела 26.4.1 Стандарта, который, как вы помните, запрещает побочные эффекты по отношению к функции,передаваемой

accumulate

. Модификация переменных

numPoints

,

xSum

и

ySum

относится к побочным эффектам, поэтому с технической точки зрения приведенный выше фрагмент приводит к непредсказуемым последствиям. На практике трудно представить, что приведенный код может не работать, но чтобы моя совесть была чиста, я обязан специально оговорить это обстоятельство.

Впрочем, у меня появляется удобная возможность упомянуть о

for_each

— другом алгоритме, который может использоваться для обобщения интервалов. На

for_each

не распространяются ограничения, установленные для

accumulate

. Алгоритм

for_each

, как и

accumulate

, получает интервал и функцию (обычно в виде объекта функции), вызываемую для каждого элемента в интервале, однако функция, передаваемая

for_each

, получает только один аргумент (текущий элемент интервала), а после завершения работы

for_each

возвращает свою функцию (а точнее, ее копию — см. совет 38). Что еще важнее, переданная (и позднее возвращаемая) функция может обладать побочными эффектами.