C++ Primer 第3章字符串、向量和数组

C Primer 第3章字符串向量和数组
1 命名空间的using声明
2 标准库类型string
3 标准库类型vector
4 迭代器介绍
5 数组
6 多维数组

3.1 命名空间的using声明

using namespace::name;

头文件不应包含using声明

3.2 标准库类型string

使用等号（=）初始化一个变量，实际上执行的是拷贝初始化，编译器把等号右侧的初始值拷贝到新创建的对象中去。如果不使用等号，则执行的是直接初始化。

常用操作：

- getline（is，s）从is中读取一行赋给s，返回is

- s.empty（）s为空返回true，否则返回false

- s.size（）返回s中字符的个数

其中getline函数从给定的输入流中读取内容，直到遇到换行符为止（注意换行符也被读进来了），然后把所读的内容存入到string对象中（注意不存换行符）。如果输入的一开始就是换行符，那么所得的结果是个空string。

触发getline函数返回的那个换行符实际上被丢弃掉了，得到的string对象中并不包含该换行符。

size（）函数返回的类型是string::size_type类型，是无符号整型数，这体现了标准库类型与机器无关的特性。在C++11新标准中，允许编译器使用auto或者decltype来推断变量的类型。

由于是无符号整型数，所以不能和负数比，因为负数会自动转换成一个比较大的无符号值。

字符串字面值与string是不同的类型，字符串无法用加号相连。

cctype头文件中的函数：

isalnum(c)/isalpha(c)/iscntrl(c)/isdigit(c)/isgraph(c)/islower(c) ispunct(c)/isspace(c)/isupper(c)/isxdigit(c)/tolower(c)/toupper(c)等

在名为cname的头文件中定义的名字属于命名空间std，而定义在.h的头文件中则不然。

处理每个字符，使用基于范围的for语句

for (auto c : str)

    cout << c << endl;

使用范围for语句改变字符串中的字符（使用引用）

for (auto &c : s)

    c = toupper(c);

cout << s << endl;

string的下标运算符[]接受的是string::size_type的值，其他值会自动转换为无符号类型。

3.3 标准库类型vector

vector的size返回的类型是vector<type>::size_type

不能通过下标添加元素，正确的方法是使用push_back

超出下标范围会产生缓冲区溢出(buffer overflow)

确保下标合法的一种有效手段就是尽可能使用范围for语句。

3.4 迭代器介绍

vecotr<int>::iterator it;

string::iterator it2;

vector<int>::const_iterator it3; //只读

string::const_iterator it4; //只读

begin负责返回指向第一个元素的迭代器

end返回“尾元素的下一位置”的迭代器，是本不存在的“尾后”元素。

如果容器为空，则begin和end返回的是同一个迭代器，都是尾后迭代器。

*iter返回迭代器iter所指元素的引用
iter->mem解引用iter并获取该元素的名为mem的成员，等价于(*iter).mem

for (auto it = text.cbegin();

     it != text.cend() && !it->empty(); ++it)

     cout << *it << endl;

关键概念：泛型编程

C++程序员习惯性的在循环中使用!=，因为所有标准库容器都定义了==和!=，但是它们大多数都没有定义<运算符。因此，只要养成使用迭代器和!=的习惯，就不用太在意用的到底是哪种容器类型。

常量begin和end用v.cbegin()和v.cend()获得

谨记，但凡是使用了迭代器的循环体，都不要向迭代器所属的容器添加元素，这样会使迭代器失效。

两个迭代器相减的结果是它们之间的距离

距离类型是difference_type，是带符号整数型。

取中间：auto mid = vi.begin() + vi.size() / 2;

使用迭代器完成二分查找：

auto beg = text.begin(), end = text.end();

auto mid = text.begin() + (end - beg)/2;

while (mid != eend && *mid != sought){

    if (sought < *mid)

        end = mid;

    else

        beg = mid + 1;

    mid = beg + (end - beg)/2;

}

3.5 数组

定义

数组可使用定义为constexpr的函数来指定大小。
数组无法使用auto关键字
数组的元素应为对象
数组不允许拷贝给其他数组作为初始值，也不能为其他数组赋值

指向数组的指针和引用

int (*Parray) [10] = &arr;

int (&arrRef) [10] = arr;

访问数组元素

在使用数组下标的时候，通常将其定义位size_t类型，这是一种机器相关的无符号类型，它被设计的足够大以便能表示内存中任意对象的大小。在cstddef头文件中定义了size_t类型，这个文件是stddef.h的C++版本。

将数组初始化为0：unsigned scores[11] = {};

指针和数组

在很多用到数组名字的地方，编译器都会自动的将其转换位一个指向数组首元素的指针；意味着用auto时，初始化为数组时，其实是指向数组首元素的指针。二decltype返回的类型是数组，数组大小和原数组一致。

指针也是迭代器

我们可使用不存在的元素地址作为尾后指针

int *e = &arr[10];

for (int *b = arr; b != e; ++b)

    cout << *b << endl;

C++11中为了避免出错引入了begin和end标准库函数，用数组名作为它们的参数。这两个函数定义在iterator头文件中

// Find first negative number.

int *pbeg = begin(arr), *pend = end(arr);

while (pbeg != pend && *pbeg >=0)

    ++pbeg;

两个指针相减的结果类型是一种名为ptrdiff_t的标准库类型，和size_t一样，也是一种定义在cstddef头文件中的机器相关的类型。因为差值可能位负值，所以ptrdiff_t是一种带符号类型。对于空指针同样适用

与旧代码的接口

string对象有c_str()方法为字符数组赋值：

const char *str = s.c_str();

使用数组初始化vector对象：

vector<int> ivec(begin(int_arr), end(int_arr));

3.6 多维数组

对于二维数组来说，常把第一个维度称作行，第二个维度称作列。

用花括号初始化每行元素：

int ia[3][4] = {{ 0 }, { 4 }, { 8 }};

使用范围for语句处理多维数组

size_t cnt = 0;

for (auto &row : ia)

    for (auto &col :row){

        col = cnt;

        ++cnt ;

    }

使用标准库函数begin和end也能实现：

for (auto p = begin(ia); p != end(ia); ++p){

    for (auto q = begin(*p); q != end(*p); ++q)

        cout << *q << ' ';

cout << endl;

}

将4个整数组成的数组命名位int_array:

using int_array = int[4];

typedef int int_array[4];