Qt. Итераторы. Контейнеры. Часть 2
| категория C++ | |
| дата | 28.09.2012 |
| автор | SemenovMS |
| голосов | 2 |
Для обхода элементов, хранящихся в контейнере, вы можете использовать один из двух типов итераторов: итераторы в стиле Java и итераторы в стиле STL. Итераторы в стиле Java легче использовать и они предоставляют высокоуровневую функциональность, тогда как итераторы в стиле STL немного более эффективны и могут быть использованы вместе с базовыми алгоритмами Qt и STL.
Итераторы предоставляют одинаковые средства доступа к элементам контейнера. Классы контейнеров Qt предоставляют два типа итераторов: итераторы в стиле Java и итераторы в стиле STL.
Итераторы в стиле Java
Итераторы в стиле Java являются новыми в Qt 4 и является стандартными, используемыми в приложениях Qt. Они более удобны в использовании, чем итераторы в стиле STL, но они немного менее эффективны. Их API сделан по образцу классов-итераторов Java.
Для каждого класса-контейнера определено два типа итераторов в стиле Java: один из них предоставляет доступ только для чтения, а другой предоставляет доступ для чтения-записи.
Контейнеры
Итераторы только для чтения
Итераторы для чтения-записи
В этом обсуждении мы сконцентрируемся на QList и QMap. Типы итераторов для QLinkedList, QVector и QSet имеют точно такой же интерфейс, что и итераторы QList; аналогично, типы итераторов для QHash имеют тот же интерфейс, что и итераторы QMap.
В отличие от итераторов в стиле STL (рассматриваемых ниже), итераторы в стиле Java указывают на ячейку памяти между элементами, а не на сами элементы. Поэтому они указывают либо на начало контейнера (перед первым элементом), либо на конец контейнера (после последнего элемента), либо между двумя элементами. На диаграмме ниже красными стрелками показаны возможные позиции итератора в списке, содержащем четыре элемента:
Вот типичный пример цикла для перебора всех элементов QList по порядку и вывода их в консоль:
qDebug() , это элемент типа QString.
Вот как перебрать элементы QList в обратном порядке:
Этот код симметричен перебору в прямом порядке, за исключения того, что мы начинаем с вызова toBack() для перемещения итератора на позицию, после последнего элемента в списке.
Диаграмма, приведенная ниже, показывает эффект от вызовов функций итератора next() и previous():
В следующей таблице подводится итог API QListIterator:
Функция
Поведение
Перемещает итератор в начало списка (перед первым элементом)
Перемещает итератор в конец списка (после последнего элемента)
Возвращает true, если итератор не в конце списка
Возвращает следующий элемент и перемещает итератор на одну позицию вперед
Возвращает следующий элемент без перемещения итератора
Возвращает true, если итератор не в начале списка
Возвращает предыдущий элемент и перемещает итератор на одну позицию назад
Возвращает предыдущий элемент без перемещения итератора
QListIterator не предоставляет функций для вставки или удаления элементов перебираемого списка. Для того, чтобы сделать это, вы должны использовать QMutableListIterator. Вот пример, где мы удаляем все элементы с нечетными значениями из QList используя QMutableListIterator:
Вызов next() осуществляется в каждой итерации цикла. Он перепрыгивает через следующий элемент в списке. Функция remove() удаляет последний элемент, через который мы перепрыгнули в списке. Вызов remove() не делает итератор недействительным, и он остается пригодным для дальнейшего использования. Это работает точно также и при переборе элементов в обратном порядке:
if (i.previous() % 2 != 0)
Если вы желаете лишь изменить значение существующего элемента, то можете использовать функцию setValue(). В коде ниже, мы заменяем любое значение большее чем 128, на 128:
Точно также, как и remove(), setValue() работает с последнем элементом, который мы перепрыгнули. Если вы перебираете элементы в прямом направлении, то это элемент, расположенный прямо перед итератором, если вы перебираете элементы в обратном порядке, то это элемент, расположенный сразу за итератором.
Функция next() возвращает неконстантную ссылку на элемент списка. Для простых операций нам даже не требуется setValue():
Как было сказано выше, итераторы классов QLinkedList, QVector и QSet имеют совершенно такой же API как и у QList. Теперь обратимся к QMapIterator, который несколько отличен, так как служит для перебора пар (ключ, значение).
Каки QListIterator, QMapIterator предоставляет toFront(), toBack(), hasNext(), next(), peekNext(), hasPrevious(), previous() и peekPrevious(). Компоненты ключ и значение могут быть получены вызовом key() и value() для объекта, возвращенного next(), peekNext(), previous() или peekPrevious().
В следующем примере удаляются все пары (столица, государство), в которых название столицы оканчивается на «City»:
map.insert(«Guatemala City», «Guatemala»);
map.insert(«Mexico City», «Mexico»);
QMapIterator также предоставляет функции key() и value(), которые работают напрямую с итератором и возвращают ключ и значение последнего элемента, который перепрыгнул итератор. Например, в следующем коде производится копирование содержимого QMap в QHash:
Если мы хотим перебрать все элементы, содержащие одно и то же значение, то мы можем использовать findNext() или findPrevious(). Вот пример, где мы удаляем все элементы с заданным значением:
Итераторы в стиле STL
Итераторы в стиле STL стали доступны, начиная с версии Qt 2.0. Они совместимы с базовыми алгоритмами Qt и STL и оптимизированы по скорости.
Для каждого контейнерного класса есть два типа итераторов в стиле STL: один из них предоставляет доступ только для чтения, а другой — доступ для чтения-записи. Итераторы только для чтения должны использоваться везде, где это только возможно, так как они быстрее, чем итераторы для чтения-записи.
Контейнеры
Итераторы только для чтения
Итераторы для чтения-записи
API итераторов в стиле STL сделан по образцу указателей в массиве. Например, оператор ++ перемещает итератор к следующему элементу, а оператор * возвращает элемент, на который позиционирован итератор. Фактически, для QVector и QStack, хранящих свои элементы в смежных ячейках памяти, тип iterator — это всего лишь typedef для T *, а тип const_iterator — всего лишь typedef для const T *.
В этом обсуждении мы сконцентрируемся на QList и QMap. Типы итераторов для QLinkedList, QVector и QSet имеют точно такой же интерфейс, что и итераторы QList; аналогично, типы итераторов для QHash имеют тот же интерфейс, что и итераторы QMap.
Вот типичный пример цикла для перебора всех элементов QList по порядку и конвертирования их в в нижний регистр:
QList ::iterator i;
for (i = list.begin(); i != list.end(); ++i)
В отличие от итераторов в стиле Java, итераторы в стиле STL указывают прямо на элемент. Функция контейнера begin() возвращает итератор, указывающий на первый элемент контейнера. Функция контейнера end() возвращает итератор, указывающий на воображаемый элемент, находящийся в позиции, следующей за последним элементом контейнера. end() обозначает несуществующую позицию; он никогда не должен разыменовываться. Обычно, он используется, как условие выхода из цикла. Если список пуст, то begin() равен end(), поэтому цикл никогда не выполнится.
На диаграмме ниже красными стрелками показаны возможные позиции итератора в списке, содержащем четыре элемента:
При переборе элементов в обратном порядке с помощью итераторов в стиле STL, требуется, чтобы оператор декремента использовался перед обращения к элементу. Воттребуемыйцикл while:
QList ::iterator i = list.end();
while (i != list.begin()) <
В этих фрагментах кода, мы использовали унарный оператор * для восстановления значения элемента (типа QString), хранящегося в некоторой позиции итератора, а затем для него вызывали QString::toLower(). Большинство компиляторов C++ (но не все) также позволяют писать i->toLower()().
Для доступа к элементам только для чтения, можно использовать const_iterator, constBegin() и constEnd(). Например :
QList ::const_iterator i;
for (i = list.constBegin(); i != list.constEnd(); ++i)
Возвращает текущий элемент
Перемещает итератор к следующему элементу
Перемещает итератор вперед на n элементов
Перемещает итератор на один элемент назад
Перемещает итератор назад на n элементов
Возвращает количество элементов, находящихся между позицией итератора i и j
Оба оператора ++ и — могут использоваться и как префиксные (++i, —i) и как постфиксные (i++, i—) операторы. Префиксная версия изменяет итератор, и возвращает ссылку на измененный итератор; постфиксная версия, берет копию итератора перед его изменением, и возвращает эту копию. В выражениях, в которых возвращаемое значение игнорируется, мы рекомендуем использовать префиксную версию (++i, —i), так как она несколько быстрее.
Для неконстантных итераторов, возвращаемое значение унарного оператора *, может быть использовано с левой стороны от оператора присваивания.
Для QMap и QHash, оператор * возвращает компонент значения элемента. Если вы хотите извлечь ключ, вызовите key() для итератора. Для симметрии, типы итераторов предоставляют также функцию value(), извлекающую значение. Например, здесь показано, как мы можем напечатать все элементы в QMap в консоль:
QMap ::const_iterator i;
for (i = map.constBegin(); i != map.constEnd(); ++i)
Благодаря неявному совместному использованию данных, использование значений контейнера весьма недорого. API Qt содержит множество функций, возвращающих QList или QStringList со значениями (например, QSplitter::sizes()). Если вы хотите перебрать эти значения с помощью итератора в стиле STL, то вы всегда должны иметь копию контейнера и перебирать ее элементы. Например :
const QList sizes = splitter->sizes();
QList ::const_iterator i;
for (i = sizes.begin(); i != sizes.end(); ++i)
QList ::const_iterator i;
for (i = splitter->sizes().begin();
i != splitter->sizes().end(); ++i)
Эта проблема не должна возникать при использовании функций, которые возвращают константный или неконстантный указатель на контейнер.
Неявное совместное использование данных имеет и другое влияние на использование итераторов в стиле STL: вы не должны делать копии контейнера, если для него активны неконстантные итераторы. Итераторы в стиле Java не страдают таким ограничением.
Если Вам понравилась статья, проголосуйте за нее
Голосов: 2 Голосовать 
Источник
[Qt] Эффективность обхода всех элементов контейнеров
Например, пока интересуют QList и QVector, так как у них время доступа до элемента O(1).
Со сравнениями итераторов более-менее понятно — STL-style быстрее Java-style.
Экономичней всего по памяти кажеться
А вот какой метод обхода быстрее? Итераторы, foreach или через for/count?
А много элементов?
> for( int i = 0; i ( 29.04.11 18:56:45 )
Ну вот, про скорость спрашиваешь, а i++ вместо ++i пишешь.
> Ну вот, про скорость спрашиваешь, а i++ вместо ++i пишешь.
Какая разница, если там int i?
> а i++ вместо ++i пишешь.
а count() и at() вас не смущают?
пока интересуют QList и [..], так как у них время доступа до элемента O(1)
хотеть такой QList, плакать.
Эффективность обхода всех элементов контейнеров
1. по какому критерию?
2. предполагаемый размер контейнера?
Может, ты путаешь с QLinkedList?
1. Не понял. Нужно пройтись по всем элементам типу T в QList или QVector . Какую роль играет сам тип в контейнере к алгоритмам перебора контейнера? Я же всё-равно в конце-концов получу T.
2. 100-10000. Допустим, размер играет роль при foreach, который делает копию контейнера через неявное разшаривание данных. Но какая разница в размере для итераторов или for/count()?
о_О я и забыл.. спасибо, что напомнил =)
программисты тролльтеха, такие программисты, это надо же было взять самый популярный с конца метод реализации списка и велянчить его по умолчанию.
интересно, сколько народу уже нарвалось на незаметное:
Аналогично. Сам ведь недавно только узнал.
1. Не понял. Нужно пройтись по всем элементам типу T в QList или QVector . Какую роль играет сам тип в контейнере к алгоритмам перебора контейнера? Я же всё-равно в конце-концов получу T.
причём тут тип контейнера? назовите критерий эффективности, иными словами — какую реализацию Вы будете считать эффективной
размер играет роль при foreach
что такое foreach? (если что — не стоит уподобляться К.О., я всего лишь спросил какую реализацию Вы имеете в виду)
и да, вроде в своё время по итогам срача в Development пришли к мнению, что никакой разницы между использованием std::for_each, итераторов и перемещением по элементам с помощью for нет, если включено -O2
//что там в кутэ наворотили норвежские кулибины я уже боюсь комментировать
> причём тут тип контейнера?
Ни причем, вот именно.
> назовите критерий эффективности, иными словами — какую реализацию Вы будете считать эффективной
Что быстрее — то и эффективней. Можно, конечно, провести такие тесты, но хотелось бы понять принцип доступа к каждому элементу.
If you just want to iterate over all the items in a container in order, you can use Qt’s foreach keyword. The keyword is a Qt-specific addition to the C++ language, and is implemented using the preprocessor. . Qt automatically takes a copy of the container when it enters a foreach loop. If you modify the container as you are iterating, that won’t affect the loop. (If you do not modify the container, the copy still takes place, but thanks to implicit sharing copying a container is very fast.)
Что ещё добавить?
Я для себя к такому выводу пришёл: если в конкретном случае foreach подходит (в том смысле что итераторы или счётчик не были бы удобнее), то и делать через foreach. Ведь там не полное копирование идёт.
Источник
