Librerías estándar en C++ STL: Standard Template Library. Álvaro Sánchez Miralles José Porras (Fidel Fernández)

Transcripción

1 Librerías estándar en C++ STL: Standard Template Library Álvaro Sánchez Miralles José Porras (Fidel Fernández)

2 Cadenas de caracteres Es una clase que se encuentra en librería estandar <string> Consta, entre otros, de: todo tipo de constructores string substr(unsigned int pos_ini = 0, unsigned int n = npos); Devuelve una subcadena de la cadena que lo invoca formada por los caracteres que ocupan las posiciones entre pos_ini y pos_ini+n. unsigned int find(const char *s, unsigned int pos_ini = 0); Devuelve la posición de la subcadena s dentro de la cadena que lo invoca, buscando a partir de la posición inicial pos_ini. const char *c_str(); Usada para conseguir un char* cuando se tiene una cadena de tipo string. unsigned int length(); Devuelve la longitud de la cadena de caracteres que lo invoca. Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 2

3 Cadenas de caracteres char& operator[](unsigned int pos); Usado para acceder a cada uno de los caracteres de una cadena. El uso es el mismo que el de un vector. string& operator+=(const string& s); string& operator+=(const char *sz); Usadas para concatenar cadenas de caracteres. string& erase(unsigned int pos_ini = 0, unsigned int n = npos); Borra los caracteres entre la pos_ini y pos_ini+n de la cadena que lo invoca. bool empty(); Indica si una cadena está o no vacía. Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 3

4 Cadenas de caracteres #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) { // inicializaciones string scadena; string scadena2("hola2"); scadena = "hola"; cout << "1: " << scadena << " " << scadena2 << endl; // paso de char* a string y viceversa char szcadena[10]="adios"; scadena = szcadena; cout << "2: " << scadena << endl; scadena = "hola"; strcpy(szcadena,scadena.c_str()); cout << "2b: " << szcadena << endl; 1: hola hola2 2: adios 2b: hola 3: [3] a 4: hol // operaciones de acceso cout << "3: " << "[3] " << scadena[3] << endl; cout << "4: " << scadena.substr(0,3) << endl; Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 4

5 Cadenas de caracteres } // operaciones de busqueda cout << "5: " << scadena.find("la",0) << endl; // operaciones de modificacion cout << "6: " << scadena.erase(0,2) << endl; // operación de concatenación cout << "7: " << scadena + scadena2 << endl; // operación de comparación cout << "8: " << (scadena == scadena) << endl; // otras operaciones cout << "9: " << scadena.length() << endl; return 0 5: 2 6: la 7: lahola2 8: 1 9: 2 Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 5

6 Contenedores Contenedor: es un objeto capaz de contener otros objetos vectores (vector): acceso a objetos rápido, pero lento en inserciones y borrados. listas (list): acceso a objetos lento, pero rápido en inserciones y borrados. El manejo de una lista y de un vector es muy similar esto hace que tengan muy parecidas funciones miembro. Regla general: Si se quiere un contenedor con tamaño poco variable, usar un vector, sino usar una lista. Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 6

7 Plantillas Las plantillas permiten programar un clase o una función de forma genérica: es decir que valga para diferentes tipos de datos. Por ejemplo int main(int argc, char* argv[]) { list<string> l_s; // lista de cadenas de caracteres vector<double> v_d; // vector de double vector<int> v_i; // vector de int... Cuando se programa: Como no se sabe el tipo de datos que va a usar se usa un tipo de datos genérico (en este caso es T) void push_back(const T& x); Esto es una función que usa como parámetro una variable x de tipo T Sólo se sabe qué es T cuando se hace una instancia de la clase; es decir, un objeto. Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 7

8 Listas Es una clase que se encuentra en <list> Operaciones de inserción void push_back(const T& x); Inserta al final de la lista que lo invoca void push_front(const T& x); Inserta al inicio de la lista que lo invoca void insert(iterator it, unsigned int ncopias, const T& x); Inserta antes del iterador. No es más que una abstracción de un puntero a un nodo de la lista. Ver siguientes diapositivas Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 8

9 Listas Operaciones de borrado void pop_back(); Elimina del final de la lista que lo invoca void pop_front() Elimina el primer elemento de la lista que lo invoca void clear(); Elimina todos los elementos iterator erase(iterator it); Elimina el elemento que indica el iterador. Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 9

10 Listas Para recorrer una lista, ver Iteradores más adelante Conseguir un iterador con iterator begin(); Devuelve un iterador al principio de la lista T& front(); Devuelve el primer elemento de la lista T& back(); Devuelve el último elemento de la lista Otras operaciones unsigned int size(); bool empty(); Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 10

11 Iteradores Definición: Un iterador es un objeto que hace las funciones de cursor puntero con el objetivo de poder acceder a los elementos de una secuencia. Es una abstración de la noción de un puntero a un elemento de una secuencia de datos (vector, lista,...) Por ejemplo: int* es un iterador de int[ ] list<int>::iterator es un iterador de la clase list. Dado un contenedor begin() end() elem[0] elem[1]... elem[n] Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 11

12 Iteradores de una lista Iteradores de una lista iterator begin(); iterator end(); reverse_iterator rbegin(); (es bidireccional) reverse_iterator rend(); (es bidireccional) Operaciones de los iteradores Similares a los punteros void operator++() Mueve el iterador al siguiente elemento T& operator*() Devuelve el contenido apuntado por el iterador Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 12

13 Listas ejemplo #include <iostream> #include <string> #include <list> using namespace std ; int main(int argc, char* argv[]) { list<string> List; list<string>::iterator ilist; list<string>::reverse_iterator rilist; char sznum[3]; // inserciones en la lista List.push_back("A1"); List.push_back("B2"); List.push_back("C3"); List.push_back("D4"); List.push_back("E5"); List.push_back("F6"); List.push_back("G7"); Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 13

14 Listas ejemplo // recorrer la lista, mostrar por pantalla e insertar nodos ilist=list.begin(); cout << "La lista es: "; int itamano = List.size(); for (int i = 0; i < itamano ; i++, ilist++) { cout << *ilist << " "; List.insert(iList,1,itoa(i,szNum,10)); } // recorrer la lista en sentido inverso rilist=list.rbegin(); cout << "\nla lista 2 es: "; for (i = 0; i < List.size() ; i++, rilist++) cout << *rilist << " "; La lista es: A1 B2 C3 D4 E5 F6 G7 La lista 2 es: G7 6 F6 5 E5 4 D4 3 C3 2 B2 1 A1 0 Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 14

15 Listas ejemplo // borrado de nodos y mostrar lista por pantalla List.pop_back(); List.pop_front(); ilist=list.begin(); cout << "\nla lista 3 es: "; for (i = 0; i < List.size() ; i++, ilist++) cout << *ilist << " "; } // funciones de vaciado de lista cout << "\nvacia? " << List.empty(); List.clear(); cout << "\nvacia de nuevo? " << List.empty(); return 0; La lista 3 es: A1 1 B2 2 C3 3 D4 4 E5 5 F6 6 Vacia? 0 Vacia de nuevo? 1 Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 15

16 Vectores Es una clase que se encuentra en <vector> Operaciones de inserción void push_back(const T& x); void insert(iterator it, unsigned int ncopias, const T& x); Operaciones de borrado void pop_back(); void clear(); iterator erase(iterator it); Para recorrer un vector, ver Iteradores conseguir un iterador con iterator begin(); T& front(); T& back(); T& operator[](unsigned int pos); Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 16

17 Vector ejemplo #include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std ; int main(int argc, char* argv[]) { vector<string> Vector(1); vector<string>::iterator ivector; vector<string>::reverse_iterator rivector; // inserciones en el vector Vector[0] = "A1"; Vector.push_back("B2"); Vector.push_back("C3"); Vector.push_back("D4"); Vector.push_back("E5"); Vector.push_back("F6"); Vector.push_back("G7"); Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 17

18 Vector ejemplo // recorrer el vector, mostrar por pantalla cout << "\nel vector es: "; ivector=vector.begin(); cout << Vector[0] << " "; ivector++; for (i = 1; i < Vector.size() ; i++, ivector++) cout << *ivector << " "; // inseción de nodos de otra manera Vector.resize(8); Vector[7] = "8"; ivector=vector.end(); Vector.insert(iVector,2,"9"); // recorrer la lista en sentido inverso rivector=vector.rbegin(); cout << "\nel vector 2 es: "; for (i = 0; i < Vector.size() ; i++, rivector++) cout << *rivector << " "; El vector es: A1 B2 C3 D4 E5 F6 G7 El vector 2 es: G7 F6 E5 D4 C3 B2 A1 Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 18

19 Vector ejemplo // borrado de nodos y mostrar vector por pantalla Vector.pop_back(); ivector=vector.begin(); cout << "\nel vector 3 es: "; for (i = 0; i < Vector.size() ; i++, ivector++) cout << *ivector << " "; } // funciones de vaciado de vector cout << "\nvacio? " << Vector.empty(); Vector.clear(); cout << "\nvacio de nuevo? " << Vector.empty(); return 0; El vector 3 es: A1 B2 C3 D4 E5 F6 G7 8 9 Vacio? 0 Vacio de nuevo? 1 Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 19

20 Ejercicio Modificar la clase CPoligono y CEntorno, para que en vez de usar un vector [] de C, use un contenedor de la librería estándar de C++ Se usará una lista o un vector? Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 20

21 Nuestras limitaciones La programación con plantillas o templates no es objetivo de este curso, es complicada y truculenta. Diseñar plantillas es todo un arte y permite dar mucha flexibilidad a los programas Existen alternativas para no usar plantillas, pero que requieren conocimientos muy avanzados de C++ para conseguir lo mismo que con ellas En este curso sólo hace falta saber utilizarlas para poder usar la librería estándar de C++, que está toda construida con plantillas, de ahí su nombre. (STL: standard template library) La librería estándar define muchos más conceptos Más contenedores: map, multimap, set, etc. Más iteradores Más conceptos: secuencias, algoritmos, alocadores, gestión de errores, etc. Programación de Robots Móviles - Librería estándar - 21