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在STL中處理對(duì)象指針

[摘要]眾所周知,STL的容器類是針對(duì)對(duì)象來進(jìn)行存儲(chǔ)管理的。雖然沒有明確的限制不能在STL的容器類中包含指針,STL也不在乎您存放在容器中的對(duì)象還是指針。但仔細(xì)考慮STL的初衷,在容器類中使用指針是明顯不合...
眾所周知,STL的容器類是針對(duì)對(duì)象來進(jìn)行存儲(chǔ)管理的。雖然沒有明確的限制不能在STL的容
器類中包含指針,STL也不在乎您存放在容器中的對(duì)象還是指針。但仔細(xì)考慮STL的初衷,
在容器類中使用指針是明顯不合時(shí)宜的。
CKER的意思是您應(yīng)該盡可能的直接將對(duì)象本身而不是將對(duì)象的指針放置在STL容器類中。直接
在容器中存放指針一個(gè)最大的副作用就是可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。這個(gè)問題在char *類型上有突出
的體現(xiàn)。
但某些時(shí)候,直接使用對(duì)象指針有明顯的好處,這些情況大致可以概括為如下的幾個(gè)方面:
1. 當(dāng)對(duì)象十分龐大時(shí),頻繁的拷貝復(fù)制所帶來的系統(tǒng)資源消耗十分昂貴。
2. 當(dāng)您需要將同一個(gè)對(duì)象存放到多個(gè)容器中,這種情況應(yīng)該不是很少見的。
3. 當(dāng)您需要在同一個(gè)容器中存放由同一個(gè)父類派生而來的多個(gè)派生類對(duì)象。這也很常見。
事實(shí)上,CKER這個(gè)星期所開發(fā)的計(jì)算程序中,正需要面對(duì)第三種情況。考慮使用STL的種種好處。
CKER決定引入STL的list容器。

本來,使用BCB的TList對(duì)象,也可以實(shí)現(xiàn)同樣的目的。

TLsit類在對(duì)象指針的個(gè)數(shù)超過5000個(gè)時(shí),效率會(huì)有明顯的下降。
TList類不是類型安全的,它根本不在乎引入的對(duì)象指針是何種類型的。
引入TList類就意味著要包含VCL.h頭文件,這對(duì)我的計(jì)算模塊的可移植性實(shí)在不是一件好事。

cker做了決定之后,面臨兩個(gè)與stl有關(guān)的問題。
第一個(gè)問題就是上面提到的如何在STL中處理對(duì)象的指針。
CKER的解決之道是創(chuàng)建一個(gè)封裝指針的類。
代碼如下:

// 定義一個(gè)用于STL容器的指針封裝類
// 因?yàn)槭褂肧TL不宜直接向容器中添加指針。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class PtrWrapper
{
private:
    X* px;//指向類X的指針

public:
    file://構(gòu)造及拷貝構(gòu)造函數(shù)
    PtrWrapper(X* x = 0) : px(x) {}
    PtrWrapper(const PtrWrapper& pw) : px(pw.px) {}
    file://析構(gòu)函數(shù)
    ~PtrWrapper() {}
    PtrWrapper& operator= (const PtrWrapper& pw) { px = xw.px; }

    file://重載運(yùn)算符()返回對(duì)象X的指針
    const X* operator() () const { return px; }
    X* operator() () { return px; }
};

file://重載邏輯運(yùn)算符 == , < , >
bool operator== (const PtrWrapper& pw1, const PtrWrapper& pw2) {
    return (pw1.operator()() && pw2.operator()()) ? *pw1() == *pw2() : false;
}

bool operator< (const PtrWrapper& pw1, const PtrWrapper& pw2) {
    return (pw1() && pw2()) ? *pw1() < *pw2() : false;
}

bool operator> (const PtrWrapper& pw1, const PtrWrapper& pw2) {
    return (pw1() && pw2()) ? !(*pw1() < *pw2()) : false;
}


上述代碼封裝了一個(gè)指針。經(jīng)過類PtrWrapper的封裝后,您就沒有必要直接使用指針了。
STL容器接觸的是真正的對(duì)象,只不過這個(gè)對(duì)象封裝了一個(gè)特定類型的指針。
下面舉例說明PtrWrapper的使用。


// 假設(shè)您需要將指向類X的對(duì)象的指針放入STL容器。
//
class X
{
private:
    int I;

public:
    file://構(gòu)造函數(shù),拷貝構(gòu)造函數(shù),析構(gòu)函數(shù)
    X(int i) : I(i) {}
    X(const X& x) : I(x.I) {}
    ~X() {}
    file://重載運(yùn)算符= ,()
    X& operator= (const X& x) { I = x.I; }

    int operator()() const { return I; }
};
file://重載邏輯運(yùn)算符
bool operator== (const X& x1, const X& x2) {
    return x1() == x2();
}

bool operator< (const X& x1, const X& x2) {
    return x1() < x2();
}




file://下面是示例主程序
int main(int, char*[]) {
    PtrWrapper bucket[5];
    for(int i = 0; i < 5; ++i) {
        bucket[i] = PtrWrapper(new X(i * i));
    }
    random_shuffle(bucket, bucket + 5);

    list<PtrWrapper> list1;
    copy(bucket, bucket + 5,
        back_insert_iterator<list<PtrWrapper> > (list1)
    );

    cout << "List of PtrWrapper: (";
    for_each(list1.begin(), list1.end(), print);
    cout << ")" << endl;

    set<PtrWrapper, greater<PtrWrapper> > set1;
    copy(list1.begin(), list1.end(),
        insert_iterator<set<PtrWrapper, greater<PtrWrapper> > >
            (set1, set1.begin())
    );

    cout << "Set of PtrWrapper : [";
    for_each(set1.begin(), set1.end(), print);
    cout << "]" << endl;

   deque<PtrWrapper> deque1;
    copy(list1.begin(), list1.end(),
        back_insert_iterator<deque<PtrWrapper> > (deque1)
    );

    cout << "Deque of PtrWrapper : (";
    for_each(deque1.begin(), deque1.end(), print);
    cout << ")" << endl;

    return 0;
}

還有一個(gè)問題是如何在STL容器種存放派生類對(duì)象,下次討論。

注:文中的代碼原型來自于Internet,可惜網(wǎng)址沒留下來。CKER整理之后貼出來,姑且妄稱原創(chuàng)了。

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