《C++ Primer》读书笔记—第三章 字符串、向量和数组

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• 文中内容收集整理自《C++ Primer 中文版 （第5版）》，版权归原书所有。
• 学习一门程序设计语言最好的方法就是练习编程

这一部分内容比较简单。

string表示可变长的字符序列，vector存放的是某种给定类型对象的可变长序列。

一、命名空间的using声明

1、using namespace std;

2、头文件不应该包含using声明，因为头文件会被多个源文件引用，有的程序不经意间包含了一些名字，可能与头文件中的内容冲突。

3、理论上每用一个名字using一次比较好，因为不清楚整个命名空间都有哪些关键字，可能造成命名冲突。

二、标准库类型string

1、定义一个名为s的空string，然后执行输入，输出时会自动忽略开头空白，并从第一个字符开始，直到遇到第下一处空白。如“Hello Word”，只会输出“Hello”。

int main(){
    string s;
    cin>>s;
    cout<<s<<endl;

return 0;
}

2、使用getline读取一整行  使用getline代替>>,保留输入中的空白符。

　　getline的参数是一个输入流和一个string对象，函数从给定的输入流中读取内容，直到换行符为止（换行符也读取进来了）。

int main(){

string line;
while(getline(cin,line)){
    cout<<line<<endl;
    }
    return 0;
}

3、empty函数根据string对象是否为空返回一个对应的布尔值。

　　size函数返回string对象的长度。size函数的返回值类型是string::size_type，size_type是在类string中定义的，它是一个无符号类型的值。

4、0-15之间的十进制数转换为十六进制。初始化一个字符串令其存放16个十六进制的“数字”

int main(){

    const string hexdigits = "0123456789ABCDEF";//可能的十六进制数字
    cout<<"Enter a series of numbers between 0 and 15"<<" separated by spaces. Hit ENTER when finished: "<<endl;
    string result;      //保存十六进制的字符串
    string::size_type n;    //用于保存从输入流读取的数
    while(cin>>n)
        if(n<hexdigits.size())  //忽略无效输入
            result+=hexdigits[n];  //得到对应的十六进制
    cout<<"Your hex number is :"<<result<<endl;

    return 0;
}

三、标准库类型vector

1、vector生成的类型必须包含vector中元素的类型，如vector<int>。

2、vector初始化：

vector<int> v1( 10 );  //v1有10个元素，每个值为0
vector<int> v2{ 10 };  //v2有1个元素，每个值为10
vector<int> v3( 10, 1 );  //v3有10个元素，每个值为1
vector<int> v4{ 10, 1 };//v1有2个元素，一个为10，一个为1

3、基本操作

　　(1)头文件#include<vector>.

　　(2)创建vector对象，vector<int> vec;

　　(3)尾部插入数字：vec.push_back(a);

　　(4)使用下标访问元素，cout<<vec[0]<<endl;记住下标是从0开始的。

　　(5)使用迭代器访问元素.

　　vector<int>::iterator it;
　　　　for(it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
   　　 cout<<*it<<endl;

　　(6)插入元素：vec.insert(vec.begin()+i,a);在第i+1个元素前面插入a;

　　(7)删除元素：vec.erase(vec.begin()+2);删除第3个元素

　　　　vec.erase(vec.begin()+i,vec.end()+j);删除区间[i,j-1];区间从0开始

　　(8)向量大小:vec.size();

　　(9)清空:vec.clear();

4、vector直接初始化适用于三种情况：初始值已知且数量较少、初始值是另一个vector对象的副本、所有元素的初始值都一样。

5、vector能在运行时高效快速的添加元素。因此使用vector比较高效的一种方法就是先定义一个空的vector，再在运行时向其中添加具体值。

6、push_back函数：创建一个空的vector，在运行时向其中添加元素。push_back负责把一个值当成vector的尾元素push到vector对象的尾端。

　　vector<int>v2;

　　for（int i = 0;i!=100;++i）

　　v2.push_back(i);

6、vector对象及string对象下标运算符可用于访问已存在的元素而不能用于添加元素。只能用push_back。

7、来自知乎“诸葛不亮”：现在各大编译器实现的string都有短字符串优化，实现方式是在内部同时持有一个定长char数组和一个char*指针。在字符串数据短时，使用数组存储，这样就可以利用栈内存效率比堆内存高的优势了。内置数组长度各编译器不同，vs好像是24字节？
所以未初始化长度的string，其实至少头几个字节还是有效可用的。
至于何时切换么存储——string内部一般会持有一个uint32之类的数据，用struct+位域拆分为两个变量，最高位0/1标识用数组还是用指针保存内容，后面的位数用来存储数据长度。

四、迭代器介绍

1、迭代器可以用来访问string和vector对象的元素。

　　尾后迭代器（off-the-end iterator）end函数返回的迭代器，指向一个并不存在的元素，该元素位于容器尾元素的下一位置。

2、迭代器运算：迭代器与整数相加或相减得到一个新的迭代器，与原来的迭代器相比，新的迭代器向前或者向后移动了若干个位置。

3、

auto itrBeg = v.begin();  
auto itrEnd = v.end();

• begin函数负责返回指向第一个元素的迭代器
• end函数返回指向尾后元素的迭代器，尾后元素是“尾元素的下一位置”

4、如果对象只需读操作而无需写操作的话最好使用常量类型（如const_iterator）。

5、迭代器相减可以得到两个迭代器指针的距离，即右边的迭代器移动多少个距离可以追上左侧的迭代器。得到的距离类型为difference_type，是带符号整型，这个距离可正可负。

6、使用迭代器实现二分搜索。从有序序列中找出某个给定的值。

//test必须是有序的
//beg和end表示我们的搜索范围
auto beg = text.begin(), end = text.end();  
auto mid = beg + ( end - beg ) / 2;  
while( mid != end && *mid != target)  
{  
    if( target < *mid )  
    {  
        end = mid;  //如果要找的元素在前半部分，则搜索范围忽略后部分
    }  
    else  
    {  
        beg = mid + 1;  //mid之后寻找
    }  

    mid = beg + ( end - beg ) / 2;//新的中间点  
}

五、数组

1、和vector一样，数组可以存放大多数的对象。例如，可以定义一个存放指针的数组。数组本身也是对象，允许定义数组的指针及数组的引用。

2、理解数组声明的含义，最好的方法是从数组名字开始由内向外的顺序阅读。

　　如：

　　int  *ptrs[10]  //ptrs是一个含有10个整形指针的数组　

　　int（*parray）[10]=&arr;//parray指向一个含有10个整数的数组。*parray意味着parray是个指针，指向大小为10的数组，数组中的元素时int。

　　int  *（&arry）[10]=ptrs;//arry是数组的应用，该数组含有10个指针。  由内向外，首先arry是个引用，然后引用对象是个大小为10的数组，然后数组的元素类型是指向int的指针。

3、使用数组类型的对象其实就是使用一个指向该数组首元素的指针。

4、c标准库的string函数：（传入以下函数的指针必须指向以空字符为结束的数组:‘’）

　　strlen(p):返回p的长度，空字符不算在内

　　strcmp(p1,p2):比较p1p2的相等性，如果p1==p2返回0，p1>p2返回正值，p1<p2返回负值。

　　strcat(p1,p2):将p2附加到p1后面，返回p1

　　strcpy(p1,p2):将p1拷贝给p2，返回p1

int main(){
    char ca[]={'c','+','+',''};
    char da[]={'c','-','-',''};
    cout<<strlen(ca)<<endl;     //3
    cout<<strcmp(ca,da)<<endl;    //-1
    cout<<strcat(ca,da)<<endl;    //c++c--
    cout<<strcpy(ca,da)<<endl;   //c++
    return 0;
}

六、多维数组

1、多维数组其实是数组的数组，多维数组名转换得来的指针其实是指向第一个内层数组的指针。

2、使用类型别名简化多维数组的指针：//将类型“四个整数组成的数组”命名为int_array

using int_array = int[4];  //新标准下类型别名的声明
typedef int int_array[4];　//等价的typedef声明

 

第三章结束。进度不是很快，上手能力并没有太大的提升，得加入编程训练了。且随疾风前行。