Эффективное использование STL - [21]

Впрочем, не исключено, что переносимость вас не волнует. Если это так, позвольте напомнить об уникальном (а по мнению некоторых — нелепом) смысле операции копирования auto_ptr.

При копировании auto_ptr право владения объектом, на который ссылается указатель, переходит к копии, а исходному указателю присваивается NULL. Да, вы не ошиблись: копирование указателя auto_ptr приводит к его модификации.

auto_ptr pw1(new Widget); //pw1 ссылается на Widget
auto_ptr pw2(pw1);        //pw2 ссылается на объект Widget,
                                  //принадлежащий pw1; pw1 присваивается
                                  //NULL (таким образом, объект Widget
                                  //передается от pw1 к pw2)
pwl = pw2; //pw1 снова ссылается на Widget:
           //pw2 присваивается NULL

Конечно, такое поведение необычно и даже по-своему интересно, но для пользователя STL в первую очередь важно то, что оно приводит к крайне неожиданным последствиям. Рассмотрим внешне безобидный фрагмент, который создает вектор auto_ptr и сортирует его функцией, сравнивающей значения Widget:

bool WidgetAPCompare(const auto_ptr& lhs, const auto_ptr& rhs) {
 return *lhs < *rhs; // Предполагается, что для объектов Widget
                     // существует оператор <
}
vector > widgets; // Создать вектор и заполнить его
…                                  // указателями auto_ptr на Widget.
                                   // Помните, что этот фрагмент
                                   // не должен компилироваться!
sort(widgets.begin(), widgets.end(), // Отсортировать вектор
 widgetAPCompare);

Пока все выглядит вполне разумно, да и с концептуальной точки зрения все действительно разумно — но результат разумным никак не назовешь. Например, в процессе сортировки некоторым указателям auto_ptr, хранящимся в Widget, может быть присвоено значение NULL. Сортировка вектора приводит к изменению его содержимого! Давайте разберемся, как это происходит.

Оказывается, реализация sort часто строится на некой разновидности алгоритма быстрой сортировки. Работа этого алгоритма строится на том, что некоторый элемент контейнера выбирается в качестве «опорного», после чего производится рекурсивная сортировка по значениям, большим и меньшим либо равным значению опорного элемента. Реализация такого алгоритма в sort может выглядеть примерно так:

template
 class Compare>                      // прямо из Стандарта
void sort(RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp) {
 // typedef описывается ниже
 typedef typename iterator_traits::value_type ElementType;
 RandomAccessIterator i;
 ...                         // Присвоить i указатель на опорный элемент
 ElementType pivotValue(*i); // Скопировать опорный элемент в локальную
 ...                         // временную переменную; см. далее комментарий.
                             // Остальная сортировка
}
Если вы не привыкли читать исходные тексты STL, этот фрагмент выглядит жутковато, но в действительности в нем нет ничего страшного. Нетривиально здесь выглядит только запись iterator_traits::value_type,  но это всего лишь принятое в STL обозначение типа объекта, на который указывают итераторы, переданные sort. Перед ссылкой iterator_traits::value_type должен стоять префикс typename, поскольку это имя типа, зависящее от параметра шаблона (в данном случае RandomAccessIterator), — дополнительная информация приведена на с. 20.
Проблемы возникают из-за следующей команды, которая копирует элемент из сортируемого интервала в локальный временный объект:
ElementType pivotValue(*i);
В данном случае элементом является auto_ptr, поэтому в результате скопированному указателю auto_ptr (тому, который хранится в векторе) присваивается NULL. Более того, когда pivotValue выходит из области видимости, происходит автоматическое удаление объекта Widget, на который pivotValue ссылается. Итак, после вызова sort содержимое вектора изменяется и по меньшей мере один объект Widget удаляется. Вследствие рекурсивности алгоритма быстрой сортировки существует вероятность того, что сразу нескольким элементам вектора будет присвоено значение NULL и сразу несколько объектов Widget будут удалены, поскольку опорный элемент копируется на каждом уровне рекурсии.
Подобные ловушки весьма зловредны, и Комитет по стандартизации постарался, чтобы вы заведомо не попадались в них. Уважайте их труд и никогда не создавайте контейнеры auto_ptr, даже если ваша платформа STL это позволяет.
Впрочем, это вовсе не исключает возможности создания контейнеров умных указателей. Контейнеры умных указателей вполне допустимы. В совете 50 описано, где найти умные указатели, хорошо работающие в контейнерах STL, просто auto_ptr не относится к их числу.

Совет 9. Тщательно выбирайте операцию удаления

Допустим, у нас имеется стандартный контейнер STL с, содержащий числа типа int:
контейнер с;
и вы хотите удалить из него все объекты со значением 1963. Как ни странно, способ решения этой задачи зависит от контейнера; универсального решения не существует.