C++Primer笔记-----day07

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day07
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1.io对象不能拷贝或赋值，进行io操作的函数，通常以引用方式传递和返回流。读写一个io对象会改变其状态，所以传递和返回的引用不能是const的。
2.【在使用基类对象的地方，可以用子类对象来代替】。
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vector介绍
1.vector用于操作大小的函数有size(),max_size(),capacity().
size()返回当前vector中的元素个数。可通过resize(n)函数改变其值，即将元素数量改为n。
max_size()返回vector能够容纳的最大元素数量，其值因vector实现的版本而异。
capacity()返回vector中实际能容纳的元素数量。可通过reserve(n)函数改变其值，即预留n个内存。
2.当我们对容器赋值元素时，源容器的所有元素被拷贝到目标容器中，目标容器中原来的所有元素全被移除。所以，容器的赋值操作代价比较昂贵。
如果两个容器类型相同，而且拷贝后源容器不再被使用，我们可以用一个简单的优化方法，swap()。 dst.swap(src)。
swap()的性能比赋值高的多，因为它只交换容器内部数据，事实上，它只交换某些内部指针。时间复杂度为常数。
注意：swap交换内容后，两个容器的容量也会互换。所以可以这样缩减一个vector的容量：
template<class T>
void shrinkCapacity(vector<T>& v)
{
vector<T> temp(v);
v.swap(temp);
}

3.vector的容量很重要，因为：
(1)一旦内存重新配置，和vector元素相关的指针、引用、迭代器都会失效。
(2)内存的重新配置很耗时。
所以，当我们的程序管理了vector元素相关的针、引用、迭代器，或者程序的效率要求很高时，就必须考虑容量问题了。
一种方法是，可以使用reserve()保留适当的容量，避免容量不足时重新分配内存。这样，只要保留的容量尚有余裕，我们就不用担心引用失效了。

4.注意，迭代器支持的算术操作 iter1 - iter2 iter1+n <=、>=、>、< 只可以用于string、vector、deque、array。 因为他们在内存中的空间是连续的，
而像list就不可以使用这些算术操作。
eg: list<int> lst1;
auto iter1 = lst1.begin();
auto iter2 = lst1.end();
while(iter1<iter2) {/*....*/} // 错误，list不支持 < 操作

5.array中，大小也是其类型的一部分。如array<int,10>
标准array具有固定大小，初始化array时，元素数目必须小于或等于其大小，如果小于，则剩余元素默认初始化。
不用于数组，一个array可以拷贝给另一个array，但两个array必须是相同类型（包括大小，大小也是其类型的一部分）。
注意：array不支持赋值操作assign。因为右边的对象可能与左边的对象大小不相等。

6.swap即提供了成员函数的版本，又提供了非成员版本。 统一使用非成员版本的swap是一种好习惯。

7.insert函数的功能是在容器的某个迭代器位置【前】插入一个或多个元素。为什么是在迭代器之前呢？这是因为迭代器可能指向的是容器尾部不存在的元素的位置。
四种insert：
c.insert(it,"hello"); //在指定位置插入一个元素
c.insert(it,10,"A"); //在指定位置插入多个元素，并初始化为A
c.insert(it,v.begin(),v.end()); //将一个范围内的元素插入it之前
c.insert(it,{"abc","def"}); // 使用初始化列表来插入

insert函数的返回值，其返回第一个新加入元素的迭代器。利用这一点，可以在某个特定位置反复插入。

8.新标准下引入的emplace_front、emplace、emplace_back分别对应于push_front、insert、push_back。
它们的区别在于，调用push和insert时，我们将元素类型的对象传递给它们，这些对象被拷贝到容器中，
而调用emplace时，将参数传递给元素类型的构造函数，emplace使用这些参数在容器管理的内存空间直接构造元素。

eg: vector<PersonInfo> c; //假设PersonInfo类型有默认构造函数
c,emplace_back(); // 使用PersonInfo的默认构造函数，将一个元素添加到容器中
c.emplace_back("Jack",22,"15110634483");
c.push_back("Jack",22,"15110634483"); //错误，没有接受三个参数版本的push_back
c.push_back(PersonInfo("Jack",22,"15110634483")); //正确，创建一个临时PersonInfo对象传递给push_back

9. 访问容器中的元素：
每个顺序容器都定义了front()，除forward_list外，都定义了back()。
对于string、vector、deque、array,还可以使用下标运算符[]和at()来访问容器中的元素。
注意：front()、back()、[]、at()返回的都是引用！如果容器是一个const对象，则返回const引用，如果不是，则返回普通引用。
eg: vector<int> a(10,5);
a.front() = 5; // 将5赋给a中的第一个元素
auto v = a.front(); // v不是一个引用，它是a.front()的一个拷贝
v = 20; // a.front的值没有被改变
auto &v2 = a.front(); // v2是一个引用，他将改变a.front的值
v2 = 30;

10. 删除容器中的元素： pop_front()、pop_back()、erase()、clear()
vector、string不支持pop_front()，forward_list不支持pop_back(),而且他还有特殊版本的erase
其中pop操作、clear()返回void，而erase()返回被删除的最后一个元素之后的迭代器。

11. 对于forward_list，它有自己的插入，删除操作。它是一个单链表，这些操作的前提是要知道访问结点的前驱结点。
于是，它定义了before_begin()，cbefore_begin()返回首前迭代器，即首元素之前的不存在的元素的迭代器。
insert_after() 返回最后一个插入元素的迭代器
emplace_after() 返回指向新元素的迭代器
erase_after() 返回被删除元素之后元素的迭代器

12.增删元素都可能使得迭代器失效。这时，为保证后续迭代器不失效，应该这样做：
eg：vector<int> vi = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
auto iter = vi.begin();
while(iter!=vi.end()){
if(*iter%2){
iter = vi.insert(iter,*iter); // 如果为奇数，复制当前元素
iter += 2; // 为保证后续迭代器有效，向前移动迭代器，跳过当前元素和插入到它之前的元素
}else{
iter = vi.erase(iter); // 删除偶数元素
// 此时不需要移动迭代器，因为erase返回的就是我们删除的元素之后的元素
}
}
此代码还有一处重点需要注意： while(iter!=vi.end()) 循环判断条件必须每次都调用vi.end()，
而不能这样： auto e = vi.end();
while(iter!=e){/*...*/} // 因为每次增删元素都会使得尾置迭代器失效，必须重新获取！

13. 顺序适配器 stack、queue、priority_queue
stack和queue默认是基于deque实现的，而priority_queue是基于vector实现的