C++. Сборник рецептов - [154]

template
void generate(Iter_T first, Iter_T last, Fxn_T f) {
 while (first != last) *first++ = f();
}

template
void generate_n(Iter_T first, int n, Fxn_T f) {
 for (int i=0; i < n; ++i) *first++ = f();
}

11.8. Представление динамического числового вектора

Проблема

Требуется иметь тип для манипулирования динамическими числовыми векторами.

Решение

Вы можете использовать шаблон valarray из заголовочного файла . Пример 11.15 показывает, как можно использовать шаблон valarray.

Пример 11.15. Применение шаблона valarray

#include
#include

using namespace std;

int main() {
 valarray v(3);
 v[0] = 1;
 v[1] = 2;
 v[2] = 3;
 cout << v[0] << ", " << v[1] << ", " << v[2] << endl;
 v = v + v;
 cout << v[0] << ", " << v[1] << ", " << v[2] << endl;
 v /= 2;
 cout << v[0] << ", " << v[1] << ", " << v[2] << endl;
}

Программа примера 11.15 выдаст следующий результат.

1, 2, 3
2, 4, 6
1, 2, 3

Обсуждение

Вопреки своему названию тип vector не предназначен для использования в качестве числового вектора, для этой цели используется шаблон valarray. Этот шаблон написан так, чтобы в конкретных реализациях С++, особенно на высокопроизводительных машинах, можно было применить к нему специальную векторную оптимизацию. Другое большое преимущество valarray состоит в наличии многочисленных перегруженных операторов, предназначенных для работы с числовыми векторами. Эти операторы обеспечивают выполнение таких операций, как сложение и скалярное умножение векторов.

Шаблон valarray может также использоваться в стандартных алгоритмах, работающих с массивами, представленными в C-стиле. Пример 11.16 показывает, как можно создавать итераторы, ссылающиеся на начальный элемент valarray и на элемент, следующий за последним.

Пример 11.16. Получение итераторов для valarray

template
T* valarray_begin(valarray& x) {
 return &x[0];
}

template T* valarray_end(valarray& x) {
 return valarray_begin(x) + x.size();
}

Несмотря на немного академичный вид этого примера, не следует пытаться создавать итератор конца valarray, используя выражение &x[х.size()]. Если это сработает, то только случайно, поскольку индексация valarray, выходящая за допустимый индексный диапазон, приводит к непредсказуемому результату.

Отсутствие в valarray функций-членов begin и end, несомненно, противоречит стилю STL. Отсутствие этих функций подчеркивает то, что в valarray реализуется модель, отличная от концепции контейнера STL. Несмотря на это, вы можете использовать valarray в любом обобщенном алгоритме, где требуется итератор с произвольным доступом.

11.9. Представление числового вектора фиксированного размера

Проблема

Требуется иметь эффективное представление числовых векторов фиксированного размера.

Решение

В программном обеспечении обычного типа часто более эффектный результат по сравнению с valarray дает применение специальной реализации вектора, когда его размер заранее известен на этапе компиляции. Пример 11.17 показывает, как можно реализовать шаблон вектора фиксированного размера, названный здесь kvector.

Пример 11.17. kvector.hpp

#include
#include

template
class kvector {
public:
 // открытые поля
 Value_T m[N];

 // открытые имена, вводимые typedef
 typedef Value_T value_type;
 typedef Value_T* iterator;
 typedef const Value_T* const_iterator;
 typedef Value_T& reference;
 typedef const Value_T& const_reference;
 typedef size_t size_type;

 // определение более короткого синонима для kvector
 typedef kvector self;

 // функции-члены
 template
 void copy(Iter_T first, Iter_T last) {
  copy(first, last, begin());
 }
 iterator begin() { return m; }
 iterator end() { return m + N; }
 const_iterator begin() const { return m; }
 const_iterator end() const { return m + N; }
 reference operator[](size_type n) { return m[n]; }
 const_reference operator[](size_type n) const { return m[n]; }
 static size_type size() { return N; }

 // векторные операции
 self& operator+=(const self& x) {
  for (int i=0; i
  return *this;
 }
 self& operator-=(const self& x) {
  for (int i=0; i
  return *this;
 }

 // скалярные операции
 self& operator=(value_type x) {
  std::fill(begin(), end(), x);
  return *this;
 }
 self& operator+=(value_type x) {
  for (int i=0; i
  return *this;
 }
 self& operator-=(value_type x) {
  for (int i=0; i
  return *this;
 }
 self& operator*=(value_type x) {
  for (int i=0; i
  return *this;
 }
 self& operator/=(value_type x) {
  for (int i=0; i
  return *this;
 }
 self& operator%=(value_type x) {
  for (int i=0; i
  return *this;
 }
 self operator-() {
  self x;
  for (int i=n; i
  return x;
 }

 // дружественные операторы
 friend self operator+(self x, const self& y) { return x += у; }
 friend self operator-(self x, const self& y) { return x -= y; }
 friend self operator+(self x, value_type y) { return x += y; }
 friend self operator-(self x, value_type y) { return x -= y; }