第3章 字符串、向量和数组
3.1 命名空间的using声明
基本内容:
- 作用域操作符(::):编译器从操作符左侧名字所示的作用域中寻找右侧名字。
- using声明(using namespace::name)。每个名字必须有自己的声明语句,且以 “;” 结尾。
备注:
- 头文件不应包含using声明。
- using namespace std一般用于小项目,using std::cin一般用于大项目。
3.2 标准库类型string
基本内容:
- 直接初始化(不使用等号)和拷贝初始化(含有等号)。
- string:可变长的字符序列。string对象的定义、初始化,操作。
- string对象的遍历和修改。
备注:
- 当初始值只有一个时,使用直接初始化或拷贝初始化;当初始值有重复的多个时,一般用直接初始化。
- string对象输入时忽略开头空白(空格符、换行符、制表符等),以下一处空白结束;cin循环时以文件结束标记或非法输入结束;getline以换行符结束。
- getline读取换行符,而不保存换行符,即输出结果不包含换行符。
- str.empty()判断str是否为空;str.size()获取str长度,不包含'\0',返回值是string::size_type(无符号整型数),一般不与int混用。
- 字符串字面值与string是不同类型,当string对象与字符字面值、字符串字面值混用时需确保加法运算符(+)两侧至少有一侧是string对象。
- 字符遍历和修改的3种方式:范围for、下标、迭代器。
- 建议使用C++版本的C标准库文件即cname而非name.h,在cname中定义的名字从属于命名空间std,在name.h中定义的名字则不然。
- string下标的类型为string::size_type,下标必须大于等于0而小于size(),使用下标前必须检查其合法性。
3.3 标准库类型vector
基本内容:
- vector(容器)表示相同类型对象的集合。
- vector对象的定义和初始化。值初始化。
- vector相关操作,如v.push_back(), v.empty(), v.size()等。
备注:
- 模板不是类或函数,它相当于编译器生成类或编写函数的一份说明。实例化时使用模板需指出编译器将类或函数实例成何种类型。
- vector是模板而非类型,由vector生成的类型必须包含vector中元素的类型,如vector<int>
- 引用不是对象,不存在包含引用的vector。
- 初始化的3种例外:拷贝初始化只提供一个初始值;类内初始值只用拷贝初始化或花括号形式初始化;初始元素值列表只能用花括号形式进行列表初始化。
- 圆括号直接初始化时,其值用于构造vector对象;花括号直接初始化时,若其值类型与vector对象类型匹配,则其值用于列表初始化,否则用于构造vector对象。
- vector对象能高效增长,一般先创建空的vector对象,再动态添加元素。
- 范围for语句体内不能改变其所有遍历序列的大小。比如,不能在循环体内向vector对象添加元素。
- string对象size()的返回类型是string::size_type,vector对象size()的返回类型是vector<int>::size_type,需包含元素类型。
- string对象和vector对象的下标运算符只能访问存在的元素(遍历或修改),不能添加元素(新增)。
3.4 迭代器介绍
基本内容:
- 迭代器与指针类似,提供对对象的间接访问。begin()返回指向第一个元素的迭代器,end()返回尾后迭代器。
- 迭代器类型iterator,const_iterator。
- 迭代器运算。
备注:
- 容器为空,则begin()==end(),都是尾后迭代器。
- end()返回的尾后迭代器并不实际指向某个元素,故不能进行递增过解引用。
- !=和迭代器对标准库提供的所有容器都有效,<和下标运算符不一定有效。
- 判断某种类型是迭代器的标准:支持访问容器元素或可从某一元素移动到另一元素的操作。
- cbegin()和cend()返回值是const_iterator。
- vector对象的2个限制:不能在范围for循环中向vector对象添加元素;任何可能改变vector对象容量的操作(如push_back)都会使迭代器失效。
- 凡是使用迭代器的循环体都不能向迭代器所属容器添加元素。
- 两个迭代器相减,其结果是它们之间的距离,类型是difference_type(带符号整数型)。
3.5 数组
基本内容:
- 数组是大小固定,存放相同类型对象的容器。
- 数组的定义和初始化,访问。
- 数组相当于指向数组首元素的指针,可对数组进行指针运算。
- C风格字符串即以'\0'结尾的字符数组,相关函数有strlen(p), strcmp(p1,p2), strcat(p1,p2), strcpy(p1,p2)。
- 字符串字面值可用以'\0'结尾的数组替代;c_str可返回C风格字符串;数组可初始化vector对象。
备注:
- 数组默认初始化,若在函数体内,默认初始化的数组其元素值未定义。
- 使用字符数组需注意是否含有空字符'\0'。
- 在C和C++中,都不允许将某一数组拷贝或复制给另一数组。数组可赋给指针,反之不行。
- string下标类型:string::size_type;vector下标类型:vector<int>::size_type;数组下标类型:size_t。下标都应大于等于0而且小于数组的大小。
- 指针也是迭代器,也有begin()和end(),分别返回头指针和尾后指针。
- 指针相减,其结果类型是ptrdiff_t;迭代器相减,其结果类型是difference_type。
- 标准库类型的下标必须是无符号类型,内置的下标不是无符号类型(表示范围比无符号类型更大,可以是负数),但为保证精确安全,通常定义为size_t(无符号类型)。
- 对于C风格字符串的函数,其传入的指针必须是以'\0'结尾的数组。使用strcpy和strcat前,必须确保其目标字符串空间足够大。
- 不能用数组或vector对象初始化另一数组,但可用数组初始化vector对象。
- C++程序尽量适用vector和迭代器,避免使用内置数组和指针。
3.6 多维数组
基本内容:
- 多维数组是数组的数组。
- 多维数组的初始化,下标引用、范围for、指针和类型别名。
备注:
- 用范围for处理多维数组时,除最内层循环外,其它循环的控制变量应是引用类型。