C++17 STL. Стандартная библиотека шаблонов

Предисловие ....12

Темы, рассмотренные в этой книге....13

Что вам нужно для работы с книгой....14

Для кого предназначено издание....15

Разделы....16

Условные обозначения....16

Загрузка примеров кода....17

Глава 1. Новые возможности С++17....18

Введение....18

Применяем структурированные привязки (декомпозицию) для распаковки набора возвращаемых значений....19

Ограничиваем область видимости переменных в выражениях if и switch....23

Новые правила инициализатора с фигурными скобками....26

Разрешаем конструктору автоматически выводить полученный тип класса шаблона....28

Упрощаем принятие решений во время компиляции с помощью constexpr-if....30

Подключаем библиотеки с помощью встраиваемых переменных....33

Реализуем вспомогательные функции с помощью выражений свертки....36

Глава 1. Контейнеры STL....43

Введение....43

Используем идиому erase-remove для контейнера std::vector....46

Удаляем элементы из неотсортированного объекта класса std::vector за время O(1)....50

Получаем доступ к экземплярам класса std::vector быстрым или безопасным способом....53

Сохраняем сортировку экземпляров класса std::vector....55

Вставляем элементы в контейнер std::map эффективно и в соответствии с условиями....57

Исследуем новую семантику подсказок для вставки элементов с помощью метода std::map::insert....61

Эффективно изменяем ключи элементов std::map....64

Применяем контейнер std::unordered_map для пользовательских типов....67

Отсеиваем повторяющиеся слова из пользовательского ввода и выводим их на экран в алфавитном порядке с помощью контейнера std::set....70

Реализуем простой ОПН-калькулятор с использованием контейнера std::stack....73

Подсчитываем частоту встречаемости слов с применением контейнера std::map....79

Вспомогательный стилистический редактор для поиска длинных предложений в текстах с помощью std::multimap....82

Реализуем личный список текущих дел с помощью std::priority_queue....87

Глава 3. Итераторы....91

Введение....91

Создаем собственный итерабельный диапазон данных....95

Обеспечиваем совместимость собственных итераторов с категориями итераторов STL....98

Используем оболочки итераторов для заполнения обобщенных структур данных....101

Реализуем алгоритмы с помощью итераторов....104

Перебор в обратную сторону с применением обратных адаптеров для итераторов....108

Завершение перебора диапазонов данных с использованием ограничителей....110

Автоматическая проверка кода итераторов с помощью проверяемых итераторов....113

Создаем собственный адаптер для итераторов-упаковщиков....117

Глава 4. Лямбда-выражения....123

Введение....123

Динамическое определение функций с помощью лямбда-выражений....125

Добавляем полиморфизм путем оборачивания лямбда-выражений в std::function....129

Создаем функции методом конкатенации....132

Создаем сложные предикаты с помощью логической конъюнкции....136

Вызываем несколько функций с одинаковыми входными данными....138

Реализуем функцию transform_if с применением std::accumulate и лямбда-выражений....141

Генерируем декартово произведение на основе любых входных данных во время компиляции....146

Глава 5. Основы работы с алгоритмами STL....151

Введение....151

Копируем элементы из одних контейнеров в другие....153

Сортируем контейнеры....157

Удаляем конкретные элементы из контейнеров....161

Преобразуем содержимое контейнеров....164

Выполняем поиск элементов в упорядоченных и неупорядоченных векторах....166

Ограничиваем допустимые значения вектора конкретным численным диапазоном с помощью std::clamp....172

Находим шаблоны в строках с помощью функции std::search и выбираем оптимальную реализацию....175

Делаем выборку данных из крупных векторов....179

Выполняем перестановки во входных последовательностях....182

Инструмент для слияния словарей....184

Глава 6. Сложные случаи использования алгоритмов STL....188

Введение....188

Реализуем класс префиксного дерева с использованием алгоритмов STL....189

Создаем генератор поисковых подсказок с помощью префиксных деревьев....194

Реализуем формулу преобразования Фурье с применением численных алгоритмов STL....199

Определяем ошибку суммы двух векторов....207

Реализуем отрисовщик множества Мандельброта в ASCII....210

Создаем собственный алгоритм split....215

Создаем полезные алгоритмы на основе стандартных алгоритмов gather....219

Удаляем лишние пробелы между словами....223

Компрессия и декомпрессия строк....225

Глава 7. Строки, классы потоков и регулярные выражения....229

Введение....229

Создание, конкатенация и преобразование строк....231

Удаляем пробелы из начала и конца строк....234

Преимущества использования std::string без затрат на создание объектов std::string....236

Считываем значения из пользовательского ввода....240

Подсчитываем все слова в файле....243

Форматируем ваши выходные данные с помощью манипуляторов потока ввода-вывода....245

Инициализируем сложные объекты из файла вывода....251

Заполняем контейнеры с применением итераторов std::istream....254

Выводим любые данные на экран с помощью итераторов std::ostream....258

Перенаправляем выходные данные в файл для конкретных разделов кода....262

Создаем пользовательские строковые классы путем наследования std::char_traits....266

Токенизация входных данных с помощью библиотеки для работы с регулярными выражениями....271

Удобный и красивый динамический вывод чисел на экран в зависимости от контекста....275

Перехватываем читабельные исключения для ошибок потока std::iostream....277

Глава 8. Вспомогательные классы....281

Введение....281

Преобразуем единицы измерения времени с помощью std::ratio ....282

Выполняем преобразование между абсолютными и относительными значениями с использованием std::chrono....287

Безопасно извещаем о сбое с помощью std::optional....290

Применяем функции для кортежей....293

Быстрое создание структур данных с помощью std::tuple....296

Замена void* с использованием std::any для повышения безопасности типов....303

Хранение разных типов с применением std::variant....306

Автоматическое управление ресурсами с помощью std::unique_ptr....311

Автоматическое управление разделяемой памятью кучи с использованием std::shared_ptr....314

Работаем со слабыми указателями на разделяемые объекты....320

Упрощаем управление ресурсами устаревших API с применением умных указателей....324

Открываем доступ к разным переменным — членам одного объекта....327

Генерируем случайные числа и выбираем правильный генератор случайных чисел....330

Генерируем случайные числа и создаем конкретные распределения с помощью STL....335

Глава 9. Параллелизм и конкурентность....343

Введение....343

Автоматическое распараллеливание кода, использующего стандартные алгоритмы....344

Приостанавливаем программу на конкретный промежуток времени....350

Запускаем и приостанавливаем потоки....352

Выполняем устойчивую к исключениям общую блокировку с помощью std::unique_lock и std::shared_lock....356

Избегаем взаимных блокировок с применением std::scoped_lock....363

Синхронизация конкурентного использования std::cout....366

Безопасно откладываем инициализацию с помощью std::call_once....370

Отправляем выполнение задач в фоновый режим с применением std::async....372

Реализуем идиому «производитель/потребитель» с использованием std::condition_variable....377

Реализуем идиому «несколько производителей/потребителей» с помощью std::condition_variable....381

Распараллеливание отрисовщика множества Мандельброта в ASCII с применением std::async....387

Небольшая автоматическая библиотека для распараллеливания с использованием std::future....391

Глава 10. Файловая система ....400

Введение....400

Реализуем нормализатор пути файла....401

Получаем канонические пути к файлам из относительных путей....404

Составляем список всех файлов в каталоге....407

Инструмент текстового поиска в стиле grep....412

Инструмент для автоматического переименования файлов....415

Создаем индикатор эксплуатации диска....418

Подбиваем статистику о типах файлов....420

Инструмент для уменьшения размера папки путем замены дубликатов символьными ссылками....423

Об авторе....428

О рецензенте....429

С++ — объектно-ориентированный язык программирования, без которого сегодня немыслима промышленная разработка ПО. В этой замечательной книге описана работа с контейнерами, алгоритмами, вспомогательными классами, лямбда-выражениями и другими интересными инструментами, которыми богат современный С++. Освоив материал, вы сможете коренным образом пересмотреть привычный подход к программированию. Преимущество издания — в подробном описании стандартной библиотеки шаблонов С++, STL. Ее свежая версия была выпущена в 2017 году. В книге вы найдете более 90 максимально реалистичных примеров, которые демонстрируют всю мощь STL. Многие из них станут базовыми кирпичиками для решения более универсальных задач. Вооружившись этой книгой, вы сможете эффективно использовать С++17 для создания высококачественного и высокопроизводительного ПО, применимого в различных отраслях.