C++11 für Programmierer

Den neuen Standard effektiv einsetzen

Rainer Grimm

• Verlag: O'Reilly
• Jahr: 2013
• Auflage: 1
• eBook-ISBN:
  9783955613938
• Thema: Informatik
• Thema: Programmierung in C++

Dieser Leitfaden richtet sich an C++-Programmierer, die sich mit dem C++11-Standard vertraut machen möchten. Er zeigt, welche Neuerungen und Erweiterungen der Standard mit sich bringt, wie die neuen Features effizient eingesetzt werden -- und warum C++11 das bessere C++ ist. Das Buch bietet zunächst einen Überblick über die C++11-Features und zeigt dann im Detail, wie Sie die Neuerungen in Ihren Programmen einsetzen können. Behandelt werden die Kernsprache, die Multithreading-Funktionalität sowie die Verbesserungen der Standardbibliothek. Der Autor verfolgt dabei einen praxisnahen Ansatz: Zahlreiche lauffähige Beispielprogramme, die Sie herunterladen können, sollen Sie zum Ausführen und auch zum Modifizieren des Codes ermutigen. Übungsaufgaben helfen Ihnen darüber hinaus, die Theorie optimal mit der Praxis zu verbinden, damit Sie C++11 in Zukunft erfolgreich anwenden können.

Teil IV. Die Standardbibliothek

Kapitel 19. Neue Bibliotheken

In diesem Kapitel:

• „Reguläre Ausdrücke“
• „Type-Traits“
• „Zufallszahlen“
• „Zeitbibliothek“
• „Referenz-Wrapper“

Mit der Bibliothek für reguläre Ausdrücke erhält C++11 ein lang vermisstes Feature, sind doch reguläre Ausdrücke das Standardwerkzeug für anspruchsvolle String-Manipulationen. Aber auch die Type-Traits-Bibliothek mit ihrer Introspektionsfähigkeit zur Übersetzungszeit, die neuen Bibliotheken zu Zufallszahlen und zur Zeit oder die praktischen Referenz-Wrapper werden bald Standardwerkzeuge des professionellen C++-Programmierers sein.

Reguläre Ausdrücke

<regex>

Definition: Regulärer Ausdruck

Ein regulärer Ausdruck ist eine Zeichenkette, die ein Muster für eine Menge von Zeichenketten mithilfe der Regeln der regulären Ausdrücke beschreibt.

Bevor wir uns die Syntax der regulären Ausdrücke in C++11 genauer anschauen, zunächst ein kleines Beispiel. In Listing 19.1 wird aus einem String die E-Mail-Adresse extrahiert und analysiert.

regexEmail.cpp

01 #include <regex> 02 03 #include <iostream> 04 #include <string> 05 06 int main(){ 07 08 std::cout << std::endl; 09 10 std::string emailDescription="Email addresses, such as [email protected], have two parts."; 11 12 // regular expression for the email address 13 std::string regExprStr( R"(([\w.%+-]+)@([\w.-]+\.[a-zA-Z]{2,4}))"); 14 15 // regular expression holder 16 std::regex rgx(regExprStr); 17 18 // search result holder 19 std::smatch smatch; 20 21 // looking for a partial match 22 if (std::regex_search(emailDescription,smatch,rgx)){ 23 24 std::cout << "Text: " << emailDescription << std::endl; 25 26 std::cout << std::endl; 27 28 std::cout << "Email address: " << smatch[0] << std::endl; 29 std::cout << "Local part: " << smatch[1] << std::endl; 30 std::cout << "Domain name: " << smatch[2] << std::endl; 31 32 std::cout << std::endl; 33 34 std::cout << "Text before the email address: " << smatch.prefix() << std::endl; 35 std::cout << "Text after the email address: " << smatch.suffix() << std::endl; 36 37 } 38 39 std::cout << std::endl; 40 41 }

Listing 19.1 E-Mail-Adresse extrahieren und analysieren

Listing 19.1 verfolgt die klassischen drei Schritte beim Umgang mit regulären Ausdrücken in C++11:

1. Erklären Sie den regulären Ausdruck (Zeile 16, regExprStr).
2. Halten Sie das Ergebnis der Suche (Zeile 19, rgx).
3. Verarbeiten Sie das Suchergebnis weiter (Zeilen 22 bis 37).

Abbildung 19.1 zeigt die Ausgabe von Listing 19.1.

Abbildung 19.1 Eine E-Mail-Adresse, aus Text mit regulären Ausdrücken extrahiert

Aus dem Text emailDescription in Zeile 10 wird mithilfe des regulären Ausdrucks regExprStr die E-Mail-Adresse herausgefiltert und für die Auswertung zur Verfügung gestellt. In den Zeilen 22 bis 37 folgt die Auswertung. smatch[0] (Zeile 28) stellt die ganze E-Mail-Adresse, smatch[1] die erste Erfassungsgruppe (capture group) und smatch[2] (Zeile 30) die zweite Erfassungsgruppe zur Verfügung. Die erste Erfassungsgruppe ist der lokale Anteil, die zweite Erfassungsgruppe ist der Domänenanteil der E-Mail-Adresse. Mit smatch.prefix() bzw. smatch.suffix() (Zeilen 34 und 35) kann der Text vor bzw. nach der E-Mail referenziert und ausgegeben werden.

Raw-String-Literale

Für wen reguläre Ausdrücke nicht zum täglichen Brot gehören (den Autor eingeschlossen), für den ist der Ausdruck R"(([\w.%+-]+)@([\w.-]+\.[a-zA-Z]{2,4}))" in Zeile 13 nur schwer verdaulich. Bevor wir uns die Syntax genauer anschauen, noch eine kleine Bemerkung. Durch R"(...)" wird ein Raw-String-Literal in C++11 erklärt. Damit ist es nicht mehr nötig, die Backslash-Zeichen »\« im regulären Ausdruck durch einen vorangestellten zweiten Backslash »\« zu maskieren. Das äquivalente String-Literal "([\\w.%+-]+)@([\\w.-]+\\.[a-zA-Z] {2,4})" ist da schon schwieriger zu lesen.

Syntax der regulären Ausdrücke

Reguläre Ausdrücke lassen sich in C++11 in sechs verschiedenen Grammatiken spezifizieren.

1. ECMAScript, sehr ähnlich zu Perl 5
2. basic, POSIX Standard Basic Regular Expressions
3. extended, POSIX Standard Extended Regular Expressions
4. awk, POSIX Standard awk
5. gr...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• C++11 für Programmierer
• Inhaltsverzeichnis
• Einführung
• I. Tour de C++11
• II. Kernsprache
• III. Multithreading
• IV. Die Standardbibliothek
• V. Ausblick
• VI. Anhang
• H. Über den Autor
• Stichwortverzeichnis
• Kolophon
• Impressum