Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Название: Язык программирования C++. Пятое издание
• Автор: Стенли Липпман
• Издательство: Издательский дом "Вильямс"
• Жанр: Программирование
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-8459-1839-0

Лучшее руководство по программированию и справочник по языку, полностью пересмотренное и обновленное под стандарт С++11!

Вы держите в руках новое издание популярного и исчерпывающего бестселлера по языку программирования С++, которое было полностью пересмотрено и обновлено под стандарт С++11. Оно поможет вам быстро изучить язык и использовать его весьма эффективными и передовыми способами. В соответствии с самыми передовыми и современными методиками изложения материала авторы демонстрируют использование базового языка и его стандартной библиотеки для разработки эффективного, читабельного и мощного кода.

С самого начала этой книги читатель знакомится со стандартной библиотекой С++, ее самыми популярными функциями и средствами, что позволяет сразу же приступить к написанию полезных программ, еще не овладев всеми нюансами языка. Большинство примеров из книги было пересмотрено так, чтобы использовать новые средства языка и продемонстрировать их наилучшие способы применения. Эта книга — не только проверенное руководство для новичков в С++, она содержит также авторитетное обсуждение базовых концепций и методик языка С++ и является ценным ресурсом для опытных программистов, особенно желающих побыстрей узнать об усовершенствованиях С++11.

Стенли Б. Липпман работал старшим консультантом в Jet Propulsion Laboratory, архитектором группы Visual С++ корпорации Microsoft, техническим сотрудником Bell Laboratories и главным инженером- программистом по анимации в кинокомпаниях Disney, DreamWorks, Pixar и PDI.

Жози Лажойе, работающий ныне в кинокомпании Pixar, был членом канадской группы разработчиков компилятора C/C++ корпорации IBM, а также возглавлял рабочую группу базового языка С++ в составе международной организации по стандартизации ANSI/ISO.

Барбара Э. Му имеет почти тридцатилетний опыт программирования. На протяжении пятнадцати лет она работала в компании AT&T, сотрудничая с Бьярне Страуструпом, автором языка С++, и несколько лет руководила группой разработчиков С++.

• Узнайте, как использовать новые средства языка С++11 и стандартной библиотеки для быстрого создания надежных программ, а также ознакомьтесь с высокоуровневым программированием

• Учитесь на примерах, в которых показаны передовые стили программирования и методики проектирования

• Изучите принципы и узнайте почему язык С++11 работает именно так

• Воспользуйтесь множеством перекрестных ссылок, способных помочь вам объединить взаимосвязанные концепции и проникнуть в суть

• Ознакомьтесь с современными методиками обучения и извлеките пользу из упражнений, в которых подчеркиваются ключевые моменты, позволяющие избежать проблем

• Освойте лучшие методики программирования и закрепите на практике изученный материал

Исходный код примеров можно загрузить с веб-страницы книги на сайте издательства по адресу: http://www.williamspublishing.com

---

Типы соответствий и итераторов (они рассматриваться в следующих разделах) более специфичны. Они отличаются не только типом символов, но и тем, является ли последовательность библиотечным типом или массивом: класс smatch представляет исходные последовательности типа string; класс cmatch — символьные массивы; wsmatch — строки Unicode (wstring); wcmatch — массивы символов wchar_t.

Таблица 17.8. Библиотечные классы регулярных выражений

Тип исходной последовательности Используемый класс регулярного выражения string regex, smatch, ssub_match и sregex_iterator const char* regex, cmatch, csub_match и cregex_iterator wstring wregex, wsmatch, wssub_match и wsregex_iterator const wchar_t* wregex, wcmatch, wcsub_match и wcregex_iterator

Важный момент: используемый тип библиотеки RE должен соответствовать типу исходной последовательности. Соответствие классов видам исходных последовательностей приведено в табл. 17.8. Например:

regex r("[[:alnum:]]+\\.(cpp|схх|cc)$", regex::icase);

smatch results; // будет соответствовать последовательности типа

                // string, но не char*

if (regex_search("myfile.cc", results, r)) // ошибка: ввод char*

 cout << results.str() << endl;

Компилятор С++ отклонит этот код, поскольку тип аргумента и тип исходной последовательности не совпадают. Если необходимо искать в символьном массиве, то следует использовать объект класса cmatch:

cmatch results; // будет соответствовать последовательности символьного

                // массива

if (regex_search("myfile.cc", results, r))

 cout << results.str() << endl; // вывод текущего соответствия

Обычно программы используют исходные последовательности типа string и соответствующие ему версии компонентов библиотеки RE.

Упражнения раздела 17.3.1

Упражнение 17.14. Напишите несколько регулярных выражений, предназначенных для создания различных ошибок. Запустите программу и посмотрите, какие сообщения выводит ваш компилятор для каждой ошибки.

Упражнение 17.15. Напишите программу, используя схему поиска слов, нарушающих правило "i перед е, кроме как после c". Организуйте приглашение для ввода пользователем слова и вывод результата его проверки. Проверьте свою программу на примере слов, которые нарушают и не нарушают это правило.

Упражнение 17.16. Что будет при инициализации объекта класса regex в предыдущей программе значением "[^c]ei"? Проверьте свою программу, используя эту схему, и убедитесь в правильности своих ожиданий.

17.3.2. Типы итераторов классов соответствия и regex

Программа проверки правила "i перед е, кроме как после с" из раздела 17.3.1 выводила только первое соответствие в исходной последовательности. Используя итератор sregex_iterator, можно получить все соответствия. Итераторы класса regex являются адаптерами итератора (см. раздел 9.6), привязанные к исходной последовательности и объекту класса regex. Как было описано в табл. 17.8, для каждого типа исходной последовательности используется специфический тип итератора. Операции с итераторами описаны в табл. 17.9.

Когда итератор sregex_iterator связывается со строкой и объектом класса regex, итератор автоматически позиционируется на первое соответствие в заданной строке. Таким образом, конструктор sregex_iterator() вызывает функцию regex_search() для данной строки и объекта класса regex. При обращении к значению итератора возвращается объект класса smatch, соответствующий результатам самого последнего поиска. При приращении итератора для поиска следующего соответствия в исходной строке вызывается функция regex_search().

Таблица 17.9. Операции с итератором sregex_iterator

Эти операции применимы также к итераторам cregex_iterator, wsregex_iterator и wcregex_iterator sregex_iterator it(b, e, r); it — это итератор sregex_iterator, перебирающий строку, обозначенную итераторами b и е. Вызов regex_search(b, е, r) устанавливает итератор it на первое соответствие во вводе sregex_iterator end; Итератор sregex_iterator, указывающий на позицию после конца *it it-> Возвращает ссылку на объект класса smatch или указатель на объект класса smatch от самого последнего вызова функции regex_search() ++it it++ Вызывает функцию regex_search() для исходной последовательности, начиная сразу после текущего соответствия. Префиксная версия возвращает ссылку на приращенный итератор, а постфиксная возвращает прежнее значение it1 == it2 it1 != it2 Два итератора sregex_iterator равны, если оба они итераторы после конца. Два не конечных итератора равны, если они созданы из той же исходной последовательности и объекта класса regex Использование итератора sregex_iterator

В качестве примера дополним программу поиска нарушения правила "i перед е, кроме как после с" в текстовом файле. Подразумевается, что file класса string содержит все содержимое исходного файла, на котором осуществляется поиск. Новая версия программы будет использовать ту же схему, что и ранее, но для поиска применим итератор sregex_iterator:

// найти символы ei, следующие за любым символом, кроме с

string pattern("[^с]ei");

// искомая схема должна присутствовать в целом слове

pattern = "[[:alpha:]]*" + pattern + "[[ :alpha:]]*";

regex r(pattern, regex::icase); // игнорируем случай выполнения

                                // соответствия

// будет последовательно вызывать regex_search() для поиска всех

// соответствий в файле

for (sregex_iterator it(file.begin(), file.end(), r), end_it;

     it != end_it; ++it)

 cout << it->str() << endl; // соответствующее слово

Цикл for перебирает все соответствия r в строке file. Инициализатор в цикле for определяет итераторы it и end_it. При определении итератора it конструктор sregex_iterator() вызывает функцию regex_search() для позиционирования итератора it на первое соответствие в строке file.

Пустой итератор sregex_iterator, end_it действует как итератор после конца. Приращение в цикле for "перемещает" итератор, вызвав функцию regex_search(). При обращении к значению итератора возвращается объект класса smatch, представляющий текущее соответствие. Для вывода соответствующего слова вызывается функция-член str().

Данный цикл for как бы перепрыгивает с одного соответствия на другое, как показано на рис. 17.1.

Рис. 17.1. Использование итератора sregex_iterator

Использование данных соответствия

Если запустить этот цикл для строки test_str из первоначальной программы, вывод был бы таким:

freind

theif

Однако вывод только самого слова, соответствующего заданному выражению, не очень полезен. При запуске программы для большой исходной последовательности, например для текста этой главы, имело бы смысл увидеть контекст, в котором встретилось слово. Например:

hey read or write according to the type

        >>> being <<<

handled. The input operators ignore whi

Кроме возможности вывода части исходной строки, в которой встретилось соответствие, классы соответствия предоставляют более подробную информацию о соответствии. Возможные операции с этими типами перечислены в табл. 17.10 и 17.11.

Более подробная информация о smatch и ssub_match приведена в следующем разделе, а пока достаточно знать, что они предоставляют доступ к контексту соответствия. У типов соответствия есть функции-члены prefix() и suffix(), возвращающие объект класса ssub_match, представляющий часть исходной последовательности перед и после текущего соответствия соответственно. У класса ssub_match есть функции-члены str() и length(), возвращающие соответствующую строку и ее размер соответственно. Используя эти функции, можно переписать цикл программы проверки правописания: