Эффективное использование STL - [11]

друг от друга, обладают разными достоинствами и недостатками. Они не были рассчитаны на взаимозаменяемость, и с этим фактом остается только смириться. Любые попытки лишь искушают судьбу, а она этого не любит.

Но рано или поздно наступит день, когда окажется, что первоначальный выбор контейнера был, мягко говоря, не оптимальным, и вы захотите переключиться на другой тип. При изменении типа контейнера нужно не только исправить ошибки, обнаруженные компилятором, но и проанализировать весь код, где он используется, и разобраться, что следует изменить в свете характеристик нового контейнера и правил перехода итераторов, указателей и ссылок в недействительное состояние. Переходя с vector на другой тип контейнера, вы уже не сможете рассчитывать на С-совместимую структуру памяти, а при обратном переходе нужно проследить за тем, чтобы контейнер не использовался для хранения bool.

Если вы знаете, что тип контейнера в будущем может измениться, эти изменения можно упростить обычным способом — инкапсуляцией. Одно из простейших решений основано на использовании определений typedef для типов контейнера и итератора. Следовательно, фрагмент

class Widget{...};
vector vw;
Widget bestWidget;
… // Присвоить значение bestWidget
vector::iterator i = // Найти Widget с таким же значением,
 find(vw.begin(),vw.end().bestWidget) // как у bestWidget

записывается в следующем виде:

class Widget{...};
typedef vector WidgetContaner;
typedef WidgetContainer:iterator WCIterator;
WidgetContaner vw;
Widget bestWidget;
…
WCIterator i = find(vw.begin().vw.end(),bestWidget);

Подобная запись значительно упрощает изменение типа контейнера, что особенно удобно, когда изменение сводится к простому добавлению нестандартного распределителя памяти (такое изменение не влияет на правила недействительности итераторов/указателей/ссылок).

class Widget{...};
template // В совете 10 объясняется, почему
SpecialAllocator{...}; // необходимо использовать шаблон
typedef vector, SpecialAllocator WidgetContainer;
typedef WidgetContainer::iterator WCIterator;
WidgetContainer vw;// Работает
Widget bestWidget;
WCIterator i=find(vw.begin().vw.end().bestWidget); // Работает

Даже если вас не интересуют аспекты typedef, связанные с инкапсуляцией, вы наверняка оцените экономию времени. Предположим, у вас имеется объект типа

map
 vector::iterator,
 CIStringCompare> // CIStringCompare - сравнение строк
                  // без учета регистра: см. совет 19
и вы хотите перебрать элементы множества при помощи const_iterator. Захочется ли вам вводить строку
map::iterator, CIStringCompare>::const_iterator
больше одного раза? После непродолжительной работы в STL вы поймете, что typedef — ваш друг.
Typedef всего лишь определяет синоним для другого типа, поэтому инкапсуляция производится исключительно на лексическом уровне. Она не помешает клиенту сделать то, что он мог сделать ранее (и не позволит сделать то, что было ранее недоступно). Если вы захотите ограничить зависимость клиента от выбранного типа контейнера, вам понадобятся более серьезные средства — классы.
Чтобы ограничить объем кода, требующего модификации при замене типа контейнера, скройте контейнер в классе и ограничьте объем информации, доступной через интерфейс класса. Например, если вам потребуется создать список клиентов, не используйте класс list напрямую, определите класс CustomerList и инкапсулируйте list в его закрытой части:
class CustomerList {
private:
 typedef list CustomerContainer;
 typedef CustomerContainer::iterator CCIterator;
 CustomerContainer customers:
public: // Объем информации, доступной
 …      // через этот интерфейс, ограничивается
};
На первый взгляд происходящее выглядит глупо. Ведь список клиентов — это список, не правда ли? Вполне возможно. Но в будущем может оказаться, что возможность вставки-удаления в середине списка используется не так часто, как предполагалось вначале, зато нужно быстро выделить 20% клиентов с максимальным объемом сделок — эта задача просто создана для алгоритма nthelement (совет 31). Однако nthelement требует итератора произвольного доступа и не будет работать с контейнером list. В этой ситуации «список» лучше реализовать на базе vector или deque.
Рассматривая подобные изменения, необходимо проанализировать все функции класса CustomerList, а также всех «друзей» (friend) и посмотреть, как на них отразится это изменение (в отношении быстродействия, недействительности итераторов/указателей/ссылок и т. д.), но при грамотной инкапсуляции деталей реализации CustomerList это изменение практически не повлияет на клиентов CustomerList.

Совет 3. Реализуйте быстрое и корректное копирование объектов в контейнерах

В контейнерах хранятся объекты, но не те, которые вы им передаете. Более того, при получении объекта из контейнера вам предоставляется не тот объект, который находился в контейнере. При включении объекта (вызовом insert, push_back и т. д.) в контейнер заносится копия указанного объекта. При получении объекта из контейнера (например, вызовом