C++ STL編程輕鬆入門 5

2.2.3 第三版：惟美主義的傑做 

　　事態的發展有時候總會趨向極端，這在那些惟美主義者當中猶是如此。首先聲明，我並非一個惟美主義者，提供第二版程序的改進版，徹底是爲了讓你更深入的感覺到STL的魅力所在。在看完第三版以後，你會強烈感覺到這一點。或許你也會變成一個惟美主義者了，至少在STL方面。這應該不是個人錯，由於決定權在你手裏。下面咱們來看看這個絕版的C++程序。

// name:example2_3.cpp
// alias:aesthetic version

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>

using namespace std;

void main(void)
{
	typedef vector<int>				int_vector;
	typedef istream_iterator<int>				istream_itr;
	typedef ostream_iterator<int>				ostream_itr;
	typedef back_insert_iterator< int_vector >	back_ins_itr;

	// STL中的vector容器
	int_vector num;

	// 從標準輸入設備讀入整數， 
	// 直到輸入的是非整型數據爲止
	copy(istream_itr(cin), istream_itr(), back_ins_itr(num));

	// STL中的排序算法
	sort(num.begin(), num.end());

	// 將排序結果輸出到標準輸出設備
	copy(num.begin(), num.end(), ostream_itr(cout, "\n"));
}

　　在這個程序裏幾乎每行代碼都是和STL有關的（除了main和那對花括號，固然還有註釋），而且它包含了STL中幾乎全部的各大部件（容器container，迭代器iterator, 算法algorithm, 適配器adaptor），惟一的遺憾是少了函數對象（functor）的身影。

　　還記得開頭提到的一個典型系統所具備的基本特徵嗎？--輸入+處理+輸出。全部這些功能，在上面的程序裏，僅僅是經過三行語句來實現的，其中每一行語句對應一種操做。對於數據的操做被高度的抽象化了，而算法和容器之間的組合，就像搭積木同樣輕鬆自如，系統的耦合度被降到了極低點。這就是閃耀着泛型之光的STL的偉大力量。如此簡潔，如此巧妙，如此神奇！就像魔術通常，以致於再一次讓你摸不着頭腦。怎麼實現的？爲何在看第二版程序的時候如此清晰的你，又墜入了五里霧中（竊喜）。

　　請留意此處的標題（惟美主義的傑做），在實際環境中，你未必要作到這樣完美。畢竟美好願望的破滅，在生活中時常會發生。過於理想化，並非一件好事，至少我是這麼認爲的。正如前面提到的，這個程序只是爲了展現STL的獨特魅力，你不得不爲它的出色表現所折服，也許只有深諳STL之道的人才會想出這樣的玩意兒來。若是你只是通常性的使用STL，作到第二版這樣的程度也就能夠了。

　　實在是由於這個程序太過"簡單"，以致於我沒法確定，在你尚未徹底掌握STL以前，經過個人講解，是否可以領會這區區三行代碼，我將盡個人最大努力。

　　前面提到的迭代器能夠對容器內的任意元素進行定位和訪問。在STL裏，這種特性被加以推廣了。一個cin表明了來自輸入設備的一段數據流，從概念上講它對數據流的訪問功能相似於通常意義上的迭代器，可是C++中的cin在不少地方操做起來並不像是一個迭代器，緣由就在於其接口和迭代器的接口不一致（好比：不能對cin進行++運算，也不能對之進行取值運算--即*運算）。爲了解決這個矛盾，就須要引入適配器的概念。istream_iterator即是一個適配器，它將cin進行包裝，使之看起來像是一個普通的迭代器，這樣咱們就能夠將之做爲實參傳給一些算法了（好比這裏的copy算法）。由於算法只認得迭代器，而不會接受cin。對於上面程序中的第一個copy函數而言，其第一個參數展開後的形式是：istream_iterator(cin)，其第二個參數展開後的形式是：istream_iterator()（若是你對typedef的語法不清楚，能夠參考有關的c++語言書籍）。其效果是產生兩個迭代器的臨時對象，前一個指向整型輸入數據流的開始，後一個則指向"pass-the-end value"。這個函數的做用就是將整型輸入數據流從頭到尾逐一"拷貝"到vector這個準整型數組裏，第一個迭代器從開始位置每次累進，最後到達第二個迭代器所指向的位置。或許你要問，若是那個copy函數的行爲真如我所說的那樣，爲何不寫成以下這個樣子呢？

copy(istream_iterator<int>(cin), istream_iterator<int>(), num.begin());


　　你確實能夠這麼作，可是有一個小小的麻煩。還記得初版程序裏的那個數組越界問題嗎？若是你這麼寫的話，就會遇到相似的麻煩。緣由在於copy函數在"拷貝"數據的時候，若是輸入的數據個數超過了vector容器的範圍時，數據將會拷貝到容器的外面。此時，容器不會自動增加容量，由於這只是簡單地拷貝，並非從末端插入。爲了解決這個問題，另外一個適配器back_insert_iterator登場了，它的做用就是引導copy算法每次在容器末端插入一個數據。程序中的那個back_ins_itr(num)展開後就是：back_insert_iterator

　　終於將講完了三分之一（真不容易！），好在第二句和前一版程序沒有差異，這裏就略過了。至於第三句，ostream_itr(cout, "\n")展開後的形式是：ostream_iterator(cout, "\n")，其效果是產生一個處理輸出數據流的迭待器對象，其位置指向數據流的起始處，而且以"\n"做爲分割符。第二個copy函數將會從頭到尾將vector中的內容"拷貝"到輸出設備，第一個參數所表明的迭代器將會從開始位置每次累進，最後到達第二個參數所表明的迭代器所指向的位置。

　　這就是所有的內容。

　　2.3 歷史的評價

　　歷史的車輪老是滾滾向前的，工業時代的文明較之史前時代，固然是先進而且發達的。回顧那兩個時代的C++程序，你會真切的感覺到這種差異。簡潔易用，具備工業強度，較好的可移植性，高效率，加之第三個使人目眩的絕版程序所體現出來的高度抽象性，高度靈活性和組件化特性，使你對STL背後所蘊含的泛型化思想都有了些微的感覺。

　　真幸運，你能夠橫跨兩個時代，有機會目擊這種"文明"的差別。同時，這也應該使你越加堅決信念，使本身順應時代的潮流。

　　2.2.3 第三版：惟美主義的傑做 

　　事態的發展有時候總會趨向極端，這在那些惟美主義者當中猶是如此。首先聲明，我並非一個惟美主義者，提供第二版程序的改進版，徹底是爲了讓你更深入的感覺到STL的魅力所在。在看完第三版以後，你會強烈感覺到這一點。或許你也會變成一個惟美主義者了，至少在STL方面。這應該不是個人錯，由於決定權在你手裏。下面咱們來看看這個絕版的C++程序。

// name:example2_3.cpp
// alias:aesthetic version

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>

using namespace std;

void main(void)
{
	typedef vector<int>				int_vector;
	typedef istream_iterator<int>				istream_itr;
	typedef ostream_iterator<int>				ostream_itr;
	typedef back_insert_iterator< int_vector >	back_ins_itr;

	// STL中的vector容器
	int_vector num;

	// 從標準輸入設備讀入整數， 
	// 直到輸入的是非整型數據爲止
	copy(istream_itr(cin), istream_itr(), back_ins_itr(num));

	// STL中的排序算法
	sort(num.begin(), num.end());

	// 將排序結果輸出到標準輸出設備
	copy(num.begin(), num.end(), ostream_itr(cout, "\n"));
}

　　在這個程序裏幾乎每行代碼都是和STL有關的（除了main和那對花括號，固然還有註釋），而且它包含了STL中幾乎全部的各大部件（容器container，迭代器iterator, 算法algorithm, 適配器adaptor），惟一的遺憾是少了函數對象（functor）的身影。

　　還記得開頭提到的一個典型系統所具備的基本特徵嗎？--輸入+處理+輸出。全部這些功能，在上面的程序裏，僅僅是經過三行語句來實現的，其中每一行語句對應一種操做。對於數據的操做被高度的抽象化了，而算法和容器之間的組合，就像搭積木同樣輕鬆自如，系統的耦合度被降到了極低點。這就是閃耀着泛型之光的STL的偉大力量。如此簡潔，如此巧妙，如此神奇！就像魔術通常，以致於再一次讓你摸不着頭腦。怎麼實現的？爲何在看第二版程序的時候如此清晰的你，又墜入了五里霧中（竊喜）。

　　請留意此處的標題（惟美主義的傑做），在實際環境中，你未必要作到這樣完美。畢竟美好願望的破滅，在生活中時常會發生。過於理想化，並非一件好事，至少我是這麼認爲的。正如前面提到的，這個程序只是爲了展現STL的獨特魅力，你不得不爲它的出色表現所折服，也許只有深諳STL之道的人才會想出這樣的玩意兒來。若是你只是通常性的使用STL，作到第二版這樣的程度也就能夠了。

　　實在是由於這個程序太過"簡單"，以致於我沒法確定，在你尚未徹底掌握STL以前，經過個人講解，是否可以領會這區區三行代碼，我將盡個人最大努力。

　　前面提到的迭代器能夠對容器內的任意元素進行定位和訪問。在STL裏，這種特性被加以推廣了。一個cin表明了來自輸入設備的一段數據流，從概念上講它對數據流的訪問功能相似於通常意義上的迭代器，可是C++中的cin在不少地方操做起來並不像是一個迭代器，緣由就在於其接口和迭代器的接口不一致（好比：不能對cin進行++運算，也不能對之進行取值運算--即*運算）。爲了解決這個矛盾，就須要引入適配器的概念。istream_iterator即是一個適配器，它將cin進行包裝，使之看起來像是一個普通的迭代器，這樣咱們就能夠將之做爲實參傳給一些算法了（好比這裏的copy算法）。由於算法只認得迭代器，而不會接受cin。對於上面程序中的第一個copy函數而言，其第一個參數展開後的形式是：istream_iterator(cin)，其第二個參數展開後的形式是：istream_iterator()（若是你對typedef的語法不清楚，能夠參考有關的c++語言書籍）。其效果是產生兩個迭代器的臨時對象，前一個指向整型輸入數據流的開始，後一個則指向"pass-the-end value"。這個函數的做用就是將整型輸入數據流從頭到尾逐一"拷貝"到vector這個準整型數組裏，第一個迭代器從開始位置每次累進，最後到達第二個迭代器所指向的位置。或許你要問，若是那個copy函數的行爲真如我所說的那樣，爲何不寫成以下這個樣子呢？

copy(istream_iterator<int>(cin), istream_iterator<int>(), num.begin());


　　你確實能夠這麼作，可是有一個小小的麻煩。還記得初版程序裏的那個數組越界問題嗎？若是你這麼寫的話，就會遇到相似的麻煩。緣由在於copy函數在"拷貝"數據的時候，若是輸入的數據個數超過了vector容器的範圍時，數據將會拷貝到容器的外面。此時，容器不會自動增加容量，由於這只是簡單地拷貝，並非從末端插入。爲了解決這個問題，另外一個適配器back_insert_iterator登場了，它的做用就是引導copy算法每次在容器末端插入一個數據。程序中的那個back_ins_itr(num)展開後就是：back_insert_iterator

　　終於將講完了三分之一（真不容易！），好在第二句和前一版程序沒有差異，這裏就略過了。至於第三句，ostream_itr(cout, "\n")展開後的形式是：ostream_iterator(cout, "\n")，其效果是產生一個處理輸出數據流的迭待器對象，其位置指向數據流的起始處，而且以"\n"做爲分割符。第二個copy函數將會從頭到尾將vector中的內容"拷貝"到輸出設備，第一個參數所表明的迭代器將會從開始位置每次累進，最後到達第二個參數所表明的迭代器所指向的位置。

　　這就是所有的內容。

　　2.3 歷史的評價

　　歷史的車輪老是滾滾向前的，工業時代的文明較之史前時代，固然是先進而且發達的。回顧那兩個時代的C++程序，你會真切的感覺到這種差異。簡潔易用，具備工業強度，較好的可移植性，高效率，加之第三個使人目眩的絕版程序所體現出來的高度抽象性，高度靈活性和組件化特性，使你對STL背後所蘊含的泛型化思想都有了些微的感覺。

　　真幸運，你能夠橫跨兩個時代，有機會目擊這種"文明"的差別。同時，這也應該使你越加堅決信念，使本身順應時代的潮流。