标准库特殊设施
tuple类型
-
tuple类型是pair的模板，每个pair对象的成员类型都不相同，但每个pair都只有两个成员
- 不同的tuple类型的成员类型也不相同，但一个tuple可以有任意数量的成员
- 每个确定的tuple类型的成员数目是固定的，但一个tuple类型的成员数目可以与另一个tuple类型不同
- 当我们希望将一些数据组合成单一对象，但又不想麻烦地定义一个新的数据结构来表示这些数据时，tuple是非常有用地
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- 我们可以将tuple看作一个快速而随意地数据结果
定义和初始化tuple
- 当我们定义一个tuple时，需要指出每个成员地类型
tuple<size_t,size_t,size_t> threeD;
tuple<string,vector<double>,int,list<int>> someval("constants",{3.14,2.718},42,{0,1,2,3,4,5});
- 类似于make_pair，标准库定义了make_tuple函数,用它可以来生成tuple函数
auto item - make_tuple("0-999-3453-X",3,20.00);
- 类似make_pair,make_tuple函数使用初始值的类型来推断tuple的类型
- 要访问一个tuple成员，必须使用一个名为
get的标准库函数模板
- 如果不知道tuple准确的类型细节信息，可以使用两个辅助类模板来查新tuple成员的数量和类型
/*get获取tuple对象的成员数据*/
auto item = make_tuple("123123",75464,20.00);
string s = get<0>(item);
int n = get<1>(item);
float t = get<2>(item);
/*tuple_size以及tuple_element*/
size_t sz = tuple_size<item>::value; //返回item中成员的数量
tuple_element<1,item>::type cnt = get<1>(item); //cnt的类型与item中第二个成员相同
- tuple的关系和相等运算符的行为类似容器的对应操作，只有两个tuplr具有相同数量的成员，且没对成员使用运算符都是合法时，才可以使用运算符比较
- 由于tuple定义了<和==运算符，我们可以将tuple序列传递给算法，并且可以在无序容器中将tuple作为关键字类型
使用tuple返回多个值
bitset类型
- 标准库定义了
bitset类型，使得位运算的使用更为容易，并且能够处理超过最长整型类型大小的位集合
定义和初始化bitset
- bitset是一个类模板，它类似array类，具有固定的大小
- 当我们定义一个bitset时，需要声明它包含多少个二进制位
bitset<32> bitvec(1U); //32位，低位为1，其它位为0
- bitset中的二进制位也是未命名的，我们通过位置来访问它们，二进制的位置是从0开始编号的，因此，bitvec包含编号从0到31的32个二进制位，编号0从开始的二进制位被称作
低位，编号到31结束的二进制位被称为高位
bitset操作
正则表达式
- 正则表达式是一种描述字符序列的方法，是一种极其强大的计算工具，此处重点介绍如何使用C++正则表达式库，头文件定义在
regex中
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- regex类表示一个正则表达式
- 函数regex_match和regex_search确定一个给定字符序列与一个给定regex是否匹配，如果整个输入序列与表达式匹配，则regex_match函数返回true,如果输入序列中一个字串与表达式匹配，则regex_search函数返回true
- 一个正则表达式所表示的程序是在运行时而非编译时编译的，正则表达式的编译是一个非常慢的操作，特别在你使用了扩展的正则表达式语法或是复杂的正则表达式时，因此，构造一个regex对象以及向一个已存在的regex赋予一个新的正则表达式可能是非常耗时的，为了最小化这种开销，应该努力避免创建很多不必要的regex，特别是，如果在一个循环中使用正则表达式，应该在循环外创建它，而不是在每步迭代时都编译它
随机数
- 在新标准出现之前，C和C++都依赖于一个简单的C库函数rand来生成随机数，此函数生成均匀分布的伪随机整数，每个随机数的范围在0和一个系统相关的最大值(至少位32767)之间
随机数引擎和分布
-
随机数引擎和随机数分布类定义在头文件random中
引擎 类型，生成随机unsigned整数序列
分布 类型，使用引擎返回服从特定概率分布的随机数
default_random_engine e; //生成随机数
for(size_t i = 0 ; i < 10 ; ++i)
{
cout<<e()<<" ";
}
Engine e; //默认构造函数，使用该引擎类型默认的种子
Engine e(s); //使用整型值s作为种子
e.seed(s); //使用种子s重置引擎的状态
e.min(); //此引擎可生成最小值和最大值
e.max(); //
Engine::result_type; //此引擎生成的unsigned整型类型
e.discard(u); //将引擎推进u步，u的类型位unsigned long long
/*为了得到一个在指定范围内的数，我们使用一个分布类型的对象*/
//生成0到9之间(包含)均匀分布的随机数
uniform_int_distribution<unsigned> u(0,9);
default_random_engine e; //生成无符号随机整数
for(size_t i = 0 ; i < 10 ; ++i)
{
//将u作为随机数源
//每个调用返回在指定范围内并服从均匀分布的值
cout<<u(e)<<" ";
}
- 当我们说
随机数发生器时，是指分布对象和引擎对象的组合
- 随机数引擎生成的unsigned整数在一个系统定义的范围内，而rand生成的数的范围在0到RAND_MAX之间，一个引擎类型的范围可以通过调用该类型对象的min和max成员来获得
其他随机数分布
- 最常用但不正确的从rand获得一个随机浮点数的方法是用rand()的结果除以RAND_MAX，即，系统定义的rand可以生成的最大随机数的上界。这种方法不正确的原因是随机整数的精确度通常低于随机浮点数，这样，有一些浮点值就永远不会被生成了
- 使用
uniform_real_distribution类型的对象可以很容易的获得随机浮点数
default_random_engine e; //生成无符号随机整数
//0到1(包含)的均匀分布
uniform_real_distribution<double> u(0,1);
for(size_t i = 0 ; i < 10 ; ++i)
{
cout<<u(e)<<"";
}
//空<>表示我们希望使用默认结果类型
uniform_real_distribution<> u(0,1); //默认生成double值
IO库再探
格式化输入与输出
- 标准库定义了一组操作符来修改流的格式状态，一个操纵符是一个函数或是一个对象，会影响流的状态，并能用作输入或输出的运算对象
- 类似输入和输出运算符，操纵符也返回它所处理的流对象，因此我们可以在一条语句中组合操纵符和数据
-
endl是一个操纵符，它输出一个换行符并刷新缓冲区
- 操纵符用于两大类输出控制
- [x] 控制数值的输出形式
- [x] 控制补白的数量和位置
- [x] 一个操纵符用来将格式状态设置为一个新值，而另一个用来将其复原，恢复为正常的默认格式
- 当操纵符改变流的格式状态时，通常改变后的状态对所有后续IO都生效
- boolalpha(控制布尔值的格式)
cout << "default bool value: " << true << " " << false <<"\nalpha bool values: " << boolalpha << true << "" << false <<end;
结果:
defalut bool values: 1 0
alpha bool values: true false
一旦向cout写入了boolalpha，我们就改变了cout打印bool值的方式，后续打印bool值的操作都会打印true或false而非1或0
