السجلات

تجميع البيانات

المتجهات المتوازية

لنفترض أن برنامجًا عليه أن يحفظ، لكل طالب في مجموعة، اسمه ودرجته وعمره. بما رأيناه حتى درس الجداول، فالحل المتاح ثلاثة متجهات، واحد لكل سمة، مع اصطلاح أن الفهرس $i$ يدل على الشخص نفسه في الثلاثة: names[i] وgrades[i] وages[i]. تُسمّى المتجهات المتوازية. ولا يصلح الجدول، لأن خاناته كلها يجب أن تكون من النوع نفسه، والاسم ليس عددًا.

#include <algorithm>#include <cstddef>#include <print>#include <string>#include <vector>​int main(){    const std::vector<std::string> names{"آنا", "لويس", "إيفا"};    std::vector<int> grades{6, 4, 7};    const std::vector<int> ages{19, 22, 20};    std::ranges::sort(grades);    for (std::size_t i{0}; i < names.size(); ++i) {        std::println("{}: الدرجة {}، العمر {}", names[i], grades[i], ages[i]);    }}

آنا: الدرجة 4، العمر 19لويس: الدرجة 6، العمر 22إيفا: الدرجة 7، العمر 20

أراد البرنامج أن يرتّب الطلاب بحسب الدرجة، فرتّب الدرجات وحدها. وهو يُترجم دون تحذيرات، ولا يجد كاشف أخطاء الذاكرة، AddressSanitizer، ولا كاشف السلوك غير المعرَّف، UndefinedBehaviorSanitizer، ما يبلّغان عنه؛ ومع ذلك فمخرجاته خاطئة: كانت لآنا الدرجة 6 وتظهر بالدرجة 4. فالاصطلاح الذي كان يربط المتجهات الثلاثة غير مكتوب في أي موضع يستطيع المترجم قراءته، فلا شيء يمنع خرقه. ومن ذلك تنتج هشاشة المتجهات المتوازية: كل عملية تنقل عنصرًا أو تضيفه أو تحذفه يجب أن تتكرر، بالطريقة نفسها وبالترتيب نفسه، فيها جميعًا؛ ويكفي نسيان واحد منها لإفساد البيانات في صمت.

وإذا كان الأمر كذلك، فما تطلبه المسألة نوع قيمه بطاقات: قيمة تحوي اسمًا ودرجة وعمرًا، وتُنسخ وتُمرَّر إلى دالة وتُحفظ في متجه وتُرتَّب كلًّا واحدًا. ولا توفّره C++ جاهزًا، لأن بطاقات كل مسألة مختلفة؛ لكنها تسمح للمبرمج بتعريفه. وذلك النوع هو السجل.