مشروع تعلم كيفية كتابة Data Structure متوافقة مع STL و Boost

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته,

أنهيت قبل فترة مشروعاً بسيطة, المشروع بكل بساطة هو عبارة Python-like Range!

و لكن بلغة ++C و لمبرمجي ++C :)

المشروع يتبع المواصفات القياسية للـ Containers و الـ Iterators, و إذا كنت تريد أن تكون دقيقاً كفاية فهو Immutable random access container.

على العموم المشروع بسيط, و لكنه أخذ جهداً لا بأس به من القراءة حول موضوع الـ STL-like containers و للأسف لم أجد مكاناً يتكلم بشكل وافي عن الموضوع,

و دائماً ما اضطررت الرجوع إلى الوثائق الخاصة بـ ++Cإضافة إلى هذا الموقع الرائع.

الآن ما المطلوب من هذا الموضوع؟ لا ليس دعاية لمشروعي الظريف :lol:

المطلوب هو مبرمج آخر أو اثنان, لكي نجعل المشروع محترم, و نقوم بكتابة مقال مطول حول كيفية البداية في كتابة STL-Like container.

كما قلت سابقاً, المعلومات الموجودة حول الموضوع, إما عن كيفية استخدام STL, أو كتب متقدمة لا تصلح لمن يريد أن يتعرف على الموضوع, و تناقش أمور التصميم.

عموماً, أتمنى لمن يريد المشاركة في كتابة المشروع و المقال(سيكون باللغة العربية و الإنجليزية), أن يذكر ذلك هنا, و نرتب بعد ذلك و لو بشكل بسيط لكي يصبح لدينا علم يصلح نشره,

حتى لا نبدأ من الصفر, فإني قمت بكتابة range كمثال على STL-like Container,

و المكتبة تحتوي على كمية جيدة من التعليقات, إضافة إلى كود اختبار جيد, إضافة إلى ثلاث أمثلة شاملة لكيفية البداية في استخدام range و من ثم التعامل مع STL containers إضافة Standard Algrithms,

ربما الكود يعطي فكرة أوضح. أولاً مع أبسط مثال:

#include <iostream>
#include "../range.hpp"

// everything belongs to range is in Range namespace
using namespace Range;

int main()
{
	/*
		A range is a sequence of numeric elements.
		So, when you declare a range, you specify
		the first element(inclusive), the last
		element(exclusive) and finally how much
		difference is there between each two
		successive elements:
		range x(first_element = 1,
				last_element  = 10,
				step_size     = 2);
		The range would be like:
			[1, 10), [step = 2]
		The elements are:
		[1, 3, 5, 7, 9]
	*/
	range x(1, 10, 2);

	// you can use the range as if it were an array!
	range::value_type sum_of_range_elements = 0;
	for(std::size_t i = 0; i < x.size(); ++i)
	{
		sum_of_range_elements += x;
	}

	// you can go with STL-style iterators!
	range::value_type product_of_range_elements = 1;
	for(range::iterator i = x.begin(); i != x.end(); ++i)
	{
		product_of_range_elements *= *i;
	}

	// printing the elements of the range
	std::cout << "The range x(1, 10, 2) consists of: [ ";
	for(range::iterator i = x.begin(); i != x.end(); ++i)
	{
		std::cout << *i << ' ';
	}
	std::cout << ']' << std::endl;

	std::cout << "The sum of x elements = "
		<< sum_of_range_elements << std::endl;
	std::cout << "The product of x elements = "
		<< product_of_range_elements << std::endl;
}

ثانياً مع كيفية استخدامه مع الـ Container:

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <vector>
#include "../range.hpp"

// everything belongs to range is in Range namespace
using namespace std;
using namespace Range;

int main()
{
	// [0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]
	range r(0, 100, 10);
	// range interpolates with STL-containers very well.
	// in fact it is an STL-like container!

	// range::value_type: is simply "int"!
	vector<int> numbers( r.begin(), r.end() ),
				reversed_numbers( r.rbegin(), r.rend() );

	std::cout
		<< std::setw(10) << "index"
		<< std::setw(20) << "numbers"
		<< std::setw(20) << "reversed_numbers"
		<< std::endl;
	for(std::size_t i = 0; i < numbers.size(); ++i)
	{
		std::cout
		<< std::setw(10) << i
		<< std::setw(20) << numbers
		<< std::setw(20) << reversed_numbers
		<< std::endl;
	}

}

ثالثاً مع الخوارزميات:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include "../range.hpp"

// everything belongs to range is in Range namespace
using namespace Range;

/*
	range works with standards algorithms as well!
	range is immutable, i.e. you can't apply
	modifiying algorithms on it, only the
	non-modifiying algorithms can be applied.
*/

// A simple product functor. We will use it
// with for_each
struct functor
{
	functor() : product(1) { }
	void operator()(int number)
	{
		product *= number;
	}
	int product;
};

// to be used with count_if
bool is_odd(int number)
{
	return number % 2 == 1;
}

int main()
{
	range r(1, 10, 1); // [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

	// with for_each
	int product
		= std::for_each( r.begin(), r.end(), functor() ).product;
	std::cout 
		<< "the product of the range elements = "
		<< product << std::endl;

	std::cout << std::endl;

	// with count_if
	int count_odd_numbers
		= std::count_if( r.begin(), r.end(), is_odd );
	std::cout
		<< "there are " << count_odd_numbers
		<< " odd numbers in the range" << std::endl;

	std::cout << std::endl;

	// with accumulate
	// sum = 1000 + (range elements summation)
	int sum
		= std::accumulate( r.begin(), r.end(), 1000 );
	std::cout
		<< "the sum of the range elements + 1000 = "
		<< sum << std::endl;

	std::cout << std::endl;

	// with partial_sum
	std::vector<int> partial_summation( r.size() );
	std::partial_sum( r.begin(), r.end(), partial_summation.begin() );
	for(std::size_t i = 0; i < partial_summation.size(); ++i)
		std::cout
			<< "partial summation until " << r
			<< " = " << partial_summation << std::endl;

	std::cout << std::endl;
}

تحياتي,

range.zip