Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

сможем это сделать, то научимся делать много интересных вещей.

 

 Во-первых, мы должны решить, хотим ли мы иметь произвольный доступ к данным или анализировать их как входные потоки. Мы выбрали первый вариант, поскольку в реальной программе нас, вероятно, интересовали бы несколько отправителей или несколько фрагментов информации, поступившей от конкретного отправителя. Кроме того, эту задачу решить труднее, поэтому нам придется проявить больше мастерства. В частности, мы снова применим итераторы.

Наша основная идея — считать весь почтовый файл в структуру, которую мы назовем Mail_file. Эта структура будет хранить все строки почтового файла (в объекте класса vector<string>) и индикаторы начала и конца каждого отдельного сообщения (в объекте класса vector<Message>).

Для этого мы добавим итераторы, а также функции begin() и end(), чтобы иметь возможность перемещаться по строкам и сообщениям, как обычно. Эта схема обеспечит нам удобный доступ к сообщениям. Имея такой инструмент, мы напишем наше “игрушечное приложение”, позволяющее собирать вместе все сообщения, поступившие от одного и того же адресата, чтобы их было легче найти.

В заключение выведем на экран все темы сообщений, поступивших от John Doe, чтобы проиллюстрировать созданный нами механизм доступа к структурам. Мы используем для этого основные средства стандартной библиотеки.

#include<string>

#include<vector>

#include<map>

#include<fstream>

#include<iostream>

using namespace std;

Определим класс Message как пару итераторов в классе vector<string> (наш вектор строк).

typedef vector<string>::const_iterator Line_iter;

class Message { // объект класса Message ссылается

                // на первую и последнюю строки сообщения

  Line_iter first;

  Line_iter last;

public:

  Message(Line_iter p1, Line_iter p2) :first(p1), last(p2) { }

  Line_iter begin() const { return first; }

  Line_iter end() const { return last; }

  // ...

};

Определим класс Mail_file как структуру, содержащую строки текста и сообщения.

typedef vector<Message>::const_iterator Mess_iter;

struct Mail_file { // объект класса Mail_file содержит все строки

                   // из файла и упрощает доступ к сообщениям

string name;       // имя файла

  vector<string> lines; // строки по порядку

  vector<Message> m; // сообщения по порядку

  Mail_file(const string& n); // считываем файл n в строки

  Mess_iter begin() const { return m.begin(); }

  Mess_iter end() const { return m.end(); }

};

Отметьте, что мы добавили в структуры данных итераторы, чтобы иметь возможность систематически перемещаться по структуре. На самом деле мы не собираемся использовать здесь стандартные библиотечные алгоритмы, но если захотим, то итераторы позволят нам сделать это.

Для того чтобы найти и извлечь информацию, содержащуюся в сообщении, нужны две вспомогательные функции.

// Ищет имя отправителя в объекте класса Message;

// возвращает значение true, если имя найдено;

// если имя найдено, помещает имя отправителя в строку s:

bool find_from_addr(const Message* m,string& s);

// возвращает тему сообщения, если ее нет, возвращает символ " ":

string find_subject(const Message* m);

Итак, мы можем написать код для извлечения информации из файла.

int main()

{

  Mail_file mfile("my–mail–file.txt"); // инициализируем структуру

                                       // mfile данными из файла

  // сначала собираем сообщения, поступившие от каждого

  // отправителя, в объекте класса multimap:

  multimap<string, const Message*> sender;

  for (Mess_iter p = mfile.begin(); p!=mfile.end(); ++p) {

    const Message& m = *p;

    string s;

    if (find_from_addr(&m,s))

      sender.insert(make_pair(s,&m));

  }

  // Теперь перемещаемся по объекту класса multimap

  // и извлекаем темы сообщений, поступивших от John Doe:

  typedef multimap<string, const Message*>::const_iterator MCI;

  pair<MCI,MCI> pp = sender.equal_range("John Doe <jdoe@machine.example>");

  for(MCI p = pp.first; p!=pp.second; ++p)

    cout << find_subject(p–>second) << 'n';

}

 

 Рассмотрим подробнее использование ассоциативных массивов. Мы использовали класс multimap (разделы 20.10 и Б.4), поскольку хотели собрать в одном месте много сообщений, поступивших из одного адреса. Стандартный класс multimap делает именно это (облегчая доступ к элементам с помощью одного и того же ключа). Очевидно (и типично), что наша задача распадается на две подзадачи:

• создать ассоциативный массив;

• использовать ассоциативный массив.

Мы создаем объект класса multimap путем обхода всех сообщений и их вставки с помощью функции insert():

for (Mess_iter p = mfile.begin(); p!=mfile.end(); ++p) {

  const Message& m = *p;

  string s;

  if (find_from_addr(&m,s))

    sender.insert(make_pair(s,&m));

}

В ассоциативный массив включаются пары (ключ, значение), созданные с помощью функции make_pair(). Для того чтобы найти имя отправителя, используем “кустарную” функцию find_from_addr().

Почему мы используем ссылку m и передаем ее адрес? Почему не использовать итератор p явно и не вызвать функцию так: find_from_addr(p,s)? Потому что, даже если мы знаем, что итератор Mess_iter ссылается на объект класса Message, нет никакой гарантии, что он реализован как указатель.

Почему мы сначала записали объекты класса Message в вектор, а затем создали объект класса multimap? Почему сразу не включить объекты класса Message в ассоциативный массив класса map? Причина носит простой и фундаментальный характер.

• Сначала мы создаем универсальную структуру, которую можно использовать для многих вещей.

• Затем используем ее в конкретном приложении.

 

 Таким образом, мы создаем коллекцию в той или иной степени повторно используемых компонентов. Если бы мы сразу создали ассоциативный массив в объекте класса Mail_file, то вынуждены были бы переопределять его каждый раз, когда хотим использовать его для решения другой задачи. В частности, наш объект класса multimap (многозначительно названный sender) упорядочен по полю Address. Большинство других приложений могут использовать другой критерий сортировки: по полям Return, Recipients, Copy-to fields, Subject fields, временным меткам и т.д.

Создание приложений по этапам (или слоям (layers), как их иногда называют) может значительно упростить проектирование, реализацию, документацию и эксплуатацию программ. Дело в том, что каждая часть приложения решает отдельную задачу и делает это вполне очевидным образом. С другой стороны, для того чтобы сделать все сразу, нужен большой