Osnovni elementi Standardne biblioteke

Osnovni elementi Standardne biblioteke su sljedeći:

Literatura: N. M. Josuttis: The C++ standard library, drugo izdanje (2012) Addison Wesley.

Centralni dio Standardne biblioteke čine:

Iteratori povezuju spremnike i algoritme čineći ih međusobno neovisnim.

Pomoćne klase

Spremnici

Svaki spremnik sadrži kolekciju objekata specificiranog tipa. Kada objekte dohvaćamo i spremamo prema njihovoj poziciji u spremniku, onda govorimo o sekvencijalnom spremniku. Kod asocijativnih spremnika elementi se dohvaćaju pomoću ključa.

Iteratori

Iteratori su objekti koji predstavljaju poziciju unutar spremnika. U C++-u imaju semantiku pokazivača. Na iteratoru it:

Svaki spremnik definira svoje iteratore i nudi metode begin() i end() za iteriranje kroz spremik.

Primjer iteriranja kroz spremnik:

std::list<int> li;
// ...
for(auto it=li.begin(); it != li.end(); ++it)
   // ...

Iteratori begin() i end() određuju pluotvoreni interval:

Konstantne iteratore (kroz koje ne možemo mijenjati elemente spremnika) vraćaju metode cbegin() i cend().

Kategorije iteratora

  • Jednosmjerni iterator (Forward iterator) može se kretati samo prema naprijed. Klasa forward_list daje takav iterator; klase unordered_set, unordered_multiset, unordered_map i unordered_multimap daju minimalno takav iterator.
  • Dvosmjerni iterator (Bidirectional iterator) može se kretati naprijed i nazad. Klase list, map, set, multimap i multiset daju takve iteratore.
  • Iterator izravnog pristupa (Random-access iterator) dozvoljavaju direktan pristup elementu (a ne samo pomicanje za jedno mjesto). Direktan pristup se postiže pomoću iteratorske aritmetike, it + n i it - n gdje je n cijeli broj. Klase vector, deque, array i string daju takve iteratore.

Postoje još i kategorije:

  • Ulazni iterator (Input iterator) kreće se samo prema naprijed i može jedino čitati (std::istream_iterator<>);
  • Izlazni iterator (Output iterator) kreće se samo prema naprijed i može jedino pisati (std::ostream_iterator<>).

Algoritmi

Algoritmi su globalne parametrizirane funkcije koje djeluju na spremnicima kroz iteratore.

Algoritmi su neovisni o spremnicima na kojima rade i ovise samo o kategoriji iteratora. Nikad ne vrše operacije koje nude spremnici.

Većina algoritama je u zaglavlju <algorithm>.

std::vector<int> vi;
auto it = std::find(vi.begin(), vi.end(), // raspon
                    5);                   // vrijednost
if(it != vi.end())
   std::cout << "Element 5 je u spremniku.\n";
else
   std::cout << "Element 5 nije u spremniku.\n";

Mnogi algoritmi uzimaju predikat (funkciju koja vraća vrijednost tipa bool).

auto it = std::find_if(vi.begin(), vi.end(),          // raspon
                      [](int x){ return !(x % 2); }); // predikat
if(it != vi.end())
   std::cout << "Barem jedan parni broj je u spremniku.\n";
else
   std::cout << "Nema parnih brojeva u spremniku.\n";

Kad algoritmi uzimaju dva (ili više) raspona programer treba osigurati da drugi (zadnji) raspon ima jednak broj elemenata kao i prvi.

std::list<int> li{1,4,3,9};
std::vector<int> vi;
vi.resize(li.size()); // Osiguraj dovoljno mjesta za kopiranje.
std::copy(li.begin(), li.end(), // polazni raspon
          vi.begin());          // dolazni raspon

Stringovi

Klasa std::string je definirana u zaglavlju <string>.

Sučelje klase je vrlo slično klasi std::vector s nizom posebnih metoda za rad sa stringovima.

Postoje značajne razlike u odnosu na klasu std::vector jer ugrađeni algoritmi rade s indeksima umjesto s pokazivačima:

std::string s;
std::string::size_type idx;
// ...
idx = s.find("substring");
if(idx == std::string::npos)
    std::cout << "substring nije nadjen.\n";
else
// ...

Za korištenje string funkcija iz jezika C treba uključiti zaglavlje <cstring>.