Effective STL - 为指针的关联容器指定比较函数
2009-10-20 21:10
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条款20:为指针的关联容器指定比较函数
假定你有一个string*指针的set,你把一些动物的名字插入进set:set<string*> ssp; // ssp = “set of string ptrs” ssp.insert(new string("Anteater")); ssp.insert(new string("Wombat")); ssp.insert(new string("Lemur")); ssp.insert(new string("Penguin"));
然后你写了下列代码打印set的内容,希望字符串按字母顺序出现。就像你期望set保持它们的内容有序一样。
for (set<string*>::const_iterator i = ssp.begin(); // 你希望看到 i != ssp.end(); // 这个:“Anteater” ++i) // “Lemur”,“Penguin”, cout << *i << endl; // “Wombat”
注释描述了你希望看见的,但结果却不是这样的。取而代之的是,你看见四个十六进制的数,它们是指针的值。因为set容纳的是指针,*i不一个string,它是一个string*。如果你使用的是copy算法,
copy(ssp.begin(), ssp.end(), // 把ssp中的字符串
ostream_iterator<string>(cout, "/n")); // 拷贝到cout (但这 不能编译)
你会发现这个copy的调用将不能通过编译,ostream_iterator需要知道被打印的对象的类型,所以当你告诉它是一个string时(通过作为模板参数传递),编译器检测到那和ssp中储存的对象类型(是string*)之间不匹配,它们会提示编译错误。
如果你愤怒地把显式循环中的*i改为**i,你可能可以得到你想要的输出,但也可能不。是的,动物名字将被打印,但它们按字母顺序出现的机会只是24份之1。ssp保持它的内容有序,但是它容纳的是指针,所以它以指针的值排序,而不以string值。对于四个指针值可能有24
排列(译注:4! = 4 * 3 * 2 * 1 = 24),所以指针被储存时有24种可能的顺序。因此你看见字符串按字母排序有24份之1的几率。[
为了克服这个问题,你应该回忆起
set<string*> ssp;
是这个的简写:
set<string*, less<string*> > ssp;
好,为了完全准确,它是
set<string*, less<string*>, allocator<string*> > 的简化,但是分配器在本条款里与我们无关,所以我们将忽略它们。
如果你想要string*指针以字符串值确定顺序被储存在set中,你不能使用默认比较仿函数类less<string*>。你必须改为写你自己的比较仿函数类,它的对象带有string*指针并按照指向的字符串值来进行排序。就像这样:
struct StringPtrLess: public binary_function<const string*, const string*, bool> { bool operator()(const string *ps1, const string *ps2) const { return *ps1 < *ps2; } };
然后你可以使用StringPtrLess作为ssp的比较类型:
typedef set<string*, StringPtrLess> StringPtrSet;
StringPtrSet ssp;
现在你的循环最后将做你想要它做的(也就是前面你使用*i代替**i所修正的问题):
for (StringPtrSet::const_iterator i = ssp.begin(); // 打印“Anteater”, i != ssp.end(); // “Lemur” ++i) // “Penguin” cout << **i << endl; // “Wombat”
注意到我写的是函数对象。你可能奇怪为什么必须特意创造一个仿函数类而不是简单地为set写一个比较函数。例如,你可能想试试:
bool stringPtrLess(const string* ps1, // 将成为用于 const string* ps2) // 按字符串值 { // 排序的string*指针 return *ps1 < *ps2; // 的比较函数 } set<string*, stringPtrLess> ssp; // 假设使用stringPtrLess作为ssp的比较函数将不能编译
这里的问题是每个set模板的第三个参数都是一种类型。令人遗憾的是,stringPtrLess不是一种类型,它是一个函数。这就是为什么尝试使用stringPtrLess作为set的比较函数不能编译的原因,set不要一个函数,它要的是能在内部用实例化建立函数的一种类型。
无论何时你建立指针的关联容器,注意你也得指定容器的比较类型。大多数时候,你的比较类型只是解引用指针并比较所指向的对象(就像上面的StringPtrLess做的那样)。鉴于这种情况,你手头最好也能有一个用于那种比较的仿函数模板。像这样:
struct DereferenceLess { template <typename PtrType> bool operator()(PtrType pT1, // 参数是值传递的, PtrType pT2) const // 因为我们希望它们 { // 是(或行为像)指针 return *pT1 < *pT2; } };
这样的模板消除了写像StringPtrLess那样的类的需要,因为我们可以改为使用DereferenceLess:记住这个指针不可以是void*,你可以写一个针对void*的特化:
struct DereferenceLess { template <typename PtrType> bool operator()(PtrType pT1, // 参数是值传递的, PtrType pT2) const // 因为我们希望它们 { // 是(或行为像)指针 return *pT1 < *pT2; }
bool operator()(void* p1, void* pT2) const // 因为我们希望它们
{ // 是(或行为像)指针 assert(false); }
};
[/code]
set<string*, DereferenceLess> ssp;
噢,还有一件事。本条款是关于指针的关联容器,但它也可以应用于表现为指针的对象的容器,例如,智能指针和迭代器。如果你有一个智能指针或迭代器的关联容器,那也得为它指定比较类型。幸运的是,指针的这个解决方案也可以用于类似指针的对象。正如DereferenceLess适合作为T*的关联容器的比较类型一样,它也可以作为T对象的迭代器和智能指针容器的比较类型。
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