C++. Сборник рецептов - [95]

6.9. Хранение контейнеров в контейнерах

Проблема

Имеется несколько экземпляров стандартного контейнера (list, set и т.п.) и требуется сохранить их в еще одном контейнере.

Решение

Сохраните в главном контейнере указатели на остальные контейнеры. Например, можно использовать map для хранения ключа типа string и указателя на set как значения. Пример 6.12 показывает простой класс журналирования транзакций, который хранит данные как map из пар, состоящих из string и указателей на set.

Пример 6.12. Хранение набора указателей в отображении

#include
#include
#include
#include

using namespace std;

typedef set SetStr
typedef map MapStrSetStr;

// Фиктивный класс базы данных
class DBConn {
public:
 void beginTxn() {}
 void endTxn() {}
 void execSql(string& sql) {}
};

class SimpleTxnLog {
public:
 SimpleTxrLog() {}
 ~SimpleTxrLog() {purge();}

 // Добавляем в список выражение SQL
 void addTxn(const string& id
  const string& sql) {
  SetStr* pSet = log_[id]; // Здесь создается запись для
  if (pSet == NULL) {      // данного id, если ее еще нет
   pSet = new SetStr();
   log_[id] = pSet;
  }
  pSet->insert(sol);
 }

 // Применение выражений SQL к базе данных, по одной транзакции
 // за один раз
 void apply() {
  for (MapStrSetStr::iterator p = log_.begin();
   p != log_.end(); ++p) {
   conn_->beginTxn();
   // Помните, что итератор отображения ссылается на объект
   // типа pair. Указатель на набор хранится в p->second.
   for (SetStr::iterator pSql = p->second->begin();
    pSql != p->second->end(); ++pSql) {
    string s = *pSql;
    conn_->execSql(s);
    cout << "Executing SQL: " << s << endl;
   }
   conn_->endTxn();
   delete p->second;
  }
  log_.clear();
 }

 void purge() {
  for (MapStrSetStr::iterator p = log_.begin();
   p != log_.end(); ++p)
   delete p->second;
  log_.clear();
 }
 //...

private:
 MapStrSetStr log_;
 DBConn* conn_;

};

Обсуждение

Пример 6.12 предлагает ситуацию, где может потребоваться хранение одного контейнера в другом. Представьте, что требуется сохранить набор выражений SQL в виде пакета, выполнить их в будущем все сразу для реляционной базы данных. Именно это делает SimpleTxnLog. Чтобы сделать его еще полезнее, можно добавить в него другие методы, а для обеспечения безопасности — добавить обработку исключений, но целью этого примера является показать, как хранить один тип контейнеров в другом.

Для начала я создаю несколько typedef, облегчающих чтение кода.

typedef std::set SetStr;
typedef std::map MapStrSetStr;

При использовании шаблонов шаблонов (шаблонов… и т.д.) объявления становятся очень длинными, что затрудняет их чтение, так что облегчите себе жизнь, использовав typedef. Более того, использование typedef облегчает внесение изменений в объявление шаблонов, избавляя от необходимости выполнять поиск и замену во многих местах большого количества исходных файлов.

Класс DBConn — это фиктивный класс, который представляет подключение к реляционной базе данных. Интересно здесь то, как в SimpleTxnLog определяется метод addTxn. В начале этой функции я смотрю, существует ли уже объект набора для переданного id.

SetStr* pSet = log_[id];

log_ — это map (см. рецепт 6.6), так что operator[] выполняет поиск id и смотрит, связаны ли с ним какие-либо данные. Если да, то возвращается объект данных, и pSet не равен NULL. Если нет, он создается, и возвращается указатель, который будет равен NULL. Затем я проверяю, указывает ли на что-то pSet, и определяю, требуется ли создать еще один набор.

if (pSet == NULL) {
 pSet = new SetStr(); // SetStr = std::set
 log_[id] = pSet;
}

Так как pSet — это копия объекта данных, хранящихся в map (указатель на набор), а не само значение, то после создания set я должен поместить его обратно в связанный с ним ключ в map. После этого все, что остается сделать, — это добавить элемент в набор и выйти.

pSet->insert(sql);

Выполнив указанные шаги, я в один контейнер (map) добавил указатель на адрес другого контейнера (set). Что я не делал — это добавление объектаset в map. Разница очень существенна. Так как контейнеры обладают семантикой копирования, следующий код приведет к копированию всего набора s в map.

set s;
// Заполнить s данными...
log_[id] = s; // Скопировать s и добавить его копию в log_

Это приведет к огромному числу дополнительных нежелательных копирований. Следовательно, общее правило при использовании контейнеров из контейнеров — это использовать указатели на контейнеры.

Глава 7 Алгоритмы

7.0. Введение

Эта глава рассказывает, как работать со стандартными алгоритмами и как использовать их для стандартных контейнеров. Эти алгоритмы первоначально являлись частью того, что часто называется Standard Template Library (STL — стандартная библиотека шаблонов) и представляет собой набор алгоритмов, итераторов и контейнеров, которые теперь вошли в стандартную библиотеку (глава 6 содержит рецепты по работе со стандартными контейнерами). Я их буду называть просто стандартными алгоритмами, итераторами и контейнерами, но не забывайте, что это то же самое, что другие авторы называют частью STL. Одним из базовых элементов стандартной библиотеки являются итераторы, так что первый рецепт описывает, что они собой представляют и как их использовать. После этого идет несколько рецептов, которые объясняют, как использовать и расширять стандартные алгоритмы. Наконец, если вы не нашли ничего подходящего в стандартной библиотеке, то рецепт 7.10 расскажет, как написать собственный алгоритм.