C++. Сборник рецептов

min и max — это функции-члены numeric_limits типа static, которые возвращают наименьшее и наибольшее значения для типа переданного им параметра.

Глава 4 Строки и текст

4.0. Введение

Эта глава содержит рецепты работы со строками и текстовыми файлами. Большая часть программ на C++ независимо от сферы их применения в той или иной степени работает со строками и текстовыми файлами. Однако, несмотря на различия в сферах применения, требования к ним часто одни и те же: для строк — обрезка, дополнение, поиск, разбиение и т.п.; для текстовых файлов — перенос строк, переформатирование, чтение файлов с разделителями и др. Следующие рецепты предоставляют решения многих из часто встречающихся задач, не имеющих готовых решений в стандартной библиотеке С++.

Стандартная библиотека переносима, стандартизована и в общем случае не менее эффективна, чем самодельное решение, так что в следующих примерах я предпочитаю ее коду, написанному с нуля. Она содержит богатый раздел для работы со строками и текстом, большая часть которого заключена в шаблоне классов basic_string (для строк), basic_istream и basic_ostream (для входных и выходных текстовых потоков). Почти все методики, описанные в этой главе, используют или расширяют эти шаблоны классов. В тех случаях, когда они не делают того, что требуется, я использую другую часть стандартной библиотеки, содержащей общие готовые решения: алгоритмы и контейнеры.

Строки используют все, так что если что-то, что вам требуется, отсутствует в стандартной библиотеке, то велика вероятность, что это уже написано кем-то другим. Библиотека Boost String Algorithms (алгоритмы для работы со строками), написанная Паволом Дробой (Pavol Droba), заполняет большинство пробелов стандартной библиотеки, реализуя большую часть алгоритмов, которые могут понадобиться в различных ситуациях, и делает это переносимым и эффективным способом. Для получения дополнительной информации и документации по библиотеке String Algorithms обратитесь к проекту Boost по адресу www.boost.org. Библиотека String Algorithms и решения, приводимые в этой главе, в некоторых частях дублируют друг друга. В большинстве случаев я привожу примеры или, по крайней мере, упоминаю алгоритмы Boost связанные с приводимым решением.

Для большинства примеров приводится как версия с использованием шаблонов, так и без них. Это сделано по двум причинам. Во-первых, большая часть областей стандартной библиотеки, использующих символьные данные, — это шаблоны классов, параметризованных по типу символов — узкие (char) или широкие (wchar_t). Следуя этой модели, можно повысить совместимость программного обеспечения со стандартной библиотекой. Во-вторых, работаете ли вы со стандартной библиотекой или нет, шаблоны классов и функций предоставляют прекрасную возможность написания программного обеспечения, не привязанного к конкретной ситуации. Однако, если шаблоны не нужны, используйте нешаблонные версии, хотя, если вы новичок в шаблонах, я рекомендую вам поэкспериментировать с ними.

Стандартная библиотека очень активно использует шаблоны, а для того, чтобы оградить программистов от многословного синтаксиса шаблонов, использует typedef. В результате термины basic_string, string и wstring используются как взаимозаменяемые, поскольку то, что верно для одного из них, обычно верно и для двух других, string и wstring являются typedef для basic_string<char> и basic_string<wchar_t>.

Наконец, вы, вероятно, заметите, что ни один из рецептов этой главы не использует строк в стиле С, т.е. заканчивающихся нулем символьных массивов. Стандартная библиотека предоставляет такую богатую, эффективную и расширяемую поддержку строк С++, что использование строковых функций в стиле С (которые поддерживаются с целью обратной совместимости) — это уход от гибкости, безопасности и общей природы того, что дается бесплатно компилятором: классов строк С++.

4.1. Дополнение строк

Проблема

Требуется «дополнить» — или заполнить - строку некоторым количеством символов до определенной длины. Например, может потребоваться дополнить строку 'Chapter 1' точками до 20 символов в длину так, чтобы она выглядела как 'Chapter 1...........'.

Решение

Для дополнения строк начальными или концевыми символами используйте функции-члены (методы) insert и append класса string. Например, чтобы дополнить конец строки 20 символами X:

std::string s = 'foo';
s.append(20 - s.length(), 'X');

Чтобы дополнить начало строки:

s.insert(s.begin(), 20 - s.length(), 'X');

Обсуждение

Разница в использовании двух функций заключается в первом параметре insert. Это итератор, который указывает на символ, справа от которого требуется вставить новые символы. Метод begin возвращает итератор, указывающий на первый элемент строки, так что в этом примере последовательность символов добавляется слева от него. Параметры, общие для всех функций, — это количество раз, которое требуется повторить символ, и сам символ.

insert и append — это методы шаблона класса basic_string, описанного в заголовочном файле <string> (string — это typedef для basic_string<char>, a wstring — это typedef для basic_string<wchar_t>), так что они работают как для строк из узких, так и широких символов. Их использование по мере необходимости, как в предыдущем примере, прекрасно работает, но при использовании методов basic_string в собственных вспомогательных функциях общего назначения эти функции следует создавать, используя общий существующий дизайн стандартной библиотеки и шаблоны функций. Рассмотрим код примера 4.1, который определяет общий шаблон функции pad, который работает для строк типа basic_string.

Пример 4.1. Общий шаблон функции pad

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
// Общий подход
template<typename >
void pad(basic_string<T>& s,
 typename basic_string<T>::size_type n, T c) {