C++ Primer學習筆記：string、vector、迭代器以及數組，只記錄不會或不熟悉的地方

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命名空間

std::cin

使用標準輸入輸出命名空間，:: 域操作符表示：編譯器應從操作符左側名字所示的作用域中尋找右側那個名字。

使用 using 可以引入某個命名空間中的成員，再使用時不需要寫命名空間：

// using namespace::name;
using std::cin;
// 後面省略命名空間，直接寫 cin>>a;

頭文件中一般來說不應該包含using聲明，因為頭文件會被拷貝到引用它的文件中，造成命名衝突。

string

初始化

#include <string>
using std::string;

string s1;
string s2 = s1;  // 等價 string s2(s1)
string s3 = "hello";  // 等價 string s3("hello")
string s4(10,'c');  // s4內容是10個c

使用等號是拷貝初始化，編譯器把等號右側的初始值拷貝到新創建的對象中去。不使用等號，像 s4，執行的是直接初始化。

s4的形式可以寫成 string s4 = string(10,'c');，等價於string temp(10,'c'); string s4 = temp;，並沒有任何補償優勢。

操作

os<<s;
is>>s;
getline(is,s); // 從is中讀取一行賦值給s，返回is，用來保留輸入時的空白符
s.empty();
s.size();  // 字元個數
s[n];
s1 + s2;
s1 = s2;
s1 == s2;   // string對象的相等性判斷對字母大小寫敏感
s1 != s2;
<, <=, >, >=;  //字典序比較

string::size_type 類型

string.size() 函數返回的是一個 string::size_type 類型的值。

string 類及其他大多數標準類型都定義了幾種配套的類型。這些配套類型體現了標準庫類型與機器無關的特性，類型 size_type 即是其中的一種。在具體使用的時候，通過作用域操作符來表明名字 size_type 是在類 string 中定義的。

因為 size 函數返回的是一個無符號整數，所以不要讓 size() 函數和 int 在一個表達式中，避免混用 int 和 unsigned 可能帶來的問題。

字面值和string對象相加

需要確保 加法運算符了兩側至少一個是 string：

string s4 = s1 + ", "; // 對
string s5 = "hello" + " ,"; // 錯
string s6 = s1 + ", " + "world"; // 錯
string s7 = "hello" + ", " + s1; // 錯

因為某些歷史原因，也為了與C相容，所以C++語言中的字元串字面值並不是標準庫類型string的對象。

處理string對象中的字元

在 cctype頭文件中定義了一組標準庫函數。

#include "cctype";

isalnum(c); // 字母或數字
isalpha(c); // 字母
iscntrl(c); // 控制字元
isdigit(c); // 數字
isgraph(c); // 不是空格但可列印
islower(c); // 小寫字母
isprint(c); // 可列印字元
ispunct(c); // 標點符號
isspace(c); // 空白（控制、橫向縱向製表符、回車符、換行符、進紙符
isupper(c); // 大寫字母
isxdigit(c); // 十六進位數字
tolower(c); // to小寫字母
toupper(c); // to大寫字母

for迴圈改變字元串中的字元

string s("Hello world!!!");
for(auto &c : s){ // 如果要改變，需要是引用
    c = toupper(c);
}
cout<< s <<endl;

vector

使用：

#include <vector>
using std::vector;

vector 是一個類模板：

vector<int> ivec;
vector<Sales_item> sales_vec;
vector<vector<string> > file; // C++11 後尖括弧之間的空格可省略

定義和初始化

vector<T> v1;
vector<T> v2(v1);  // 包含v1所有元素的副本
vector<T> v2 = v1;  // 同上
vector<T> v3(n,val);  // n個重覆元素val
vector<T> v4(n);  // n個執行了初始化的對象
vector<T> v4{n};  // 同上
vector<T> v5{a,b,c...};  // 列表初始化
vector<T> v5={a,b,c...};

操作

v.empty();
v.size();  // 類型： vector<int>::size_type
v.push_back(t);
v[n];
v1 = v2;
v1 = {a,b,c...}; // 用列表中的元素的拷貝替換v1中的元素
v1 == v2;
v1 != v2;
<, <=, >, >=;  // 字典序

可以使用 for each 方法遍歷 vector 中的元素。

迭代器

有迭代器的類型會有 begin 和 end 的成員，begin 和 end 分別返回第一個和最後一個元素下一個位置的迭代器。

auto b = v.begin(),e = v.end();

如果容器為空，bengin 和 end 都返回同一個迭代器，尾後迭代器。

操作

*iter;  // 返回迭代器所指元素的引用
iter->mem; 
++iter;  // 指向下一個，尾後迭代器不能進行遞增或解引用操作
--iter;  // 指向上一個
==,!=;

迭代器類型：

一般來說是不需要知道迭代器的類型的，只要用auto。

vector<int>::iterator it;
string::iterator it2;

vector<int>::const_iterator it3;  // 只能讀，不能寫，如果元素是常量，只能用這個
string::const_iterator it4; 

如果對象是常量，返回 const_iterator ，如果不是常量，返回 iterator ; 如果只想獲取 const_iterator，C++11引入了兩個新函數：cbegin / cend。

運算

iter + n;  // 向後移動n位
iter - n;  // 向前移動n位
iter1 - iter2;  // 計算他們之間的距離，帶符號
>, >=, <, <=;  // 判斷前後位置

數組

c / c++中數組的元素個數必須是個常量表達式【不像java可以輸入一個變數當作數組長度】

可以使用列表初始化，字元數組使用字元串初始化時自動添加 '\0' 表示字元串結束的空字元。

不允許拷貝和賦值，int a2[] = a; 和 a2 = a 都是錯的。

一些編譯器支持數組的賦值，這就是所謂的編譯器擴展，但是一般來說，最好避免使用非標準的特性，因為可能在其他編譯器上無法正常工作。

數組和指針

int *ptrs[10];					// 含有10個整形指針的數組
int &refs[10] = /* ... */;		// 錯誤：不存在引用的數組
int (*Parray)[10] = &arr;		// Parray指向一個含有10個整數的數組
int (&arrRef)[10] = arr;		// arrRef引用一個含有10個整數的數組

// 從右向左，從內向外理解數組聲明的含義
int *(&arry)[10] = ptrs;		// arry是數組的引用，該數組含有10個指針

使用數組的時候編譯器一般會把它轉換成指針。這裡隱含著當使用數組作為一個 auto 變數的初始值時，推斷得到的類型是指針而非數組。但是使用 decltype 關鍵字不會發生這種轉換，返回的類型還是數組。

操作

C++11 新標準引入了兩個名為 begin 和 end 的函數，可以獲得首元素指針和尾後指針，從而遍曆數組。用法和迭代器相同。

數組中方括弧里的索引可以是負數，迭代器雖然可以使用相同的形式訪問元素，但是只能是無符號數。

與舊代碼的介面

• 允許使用以空字元結束的字元數組來初始化 string 對象或為 string 對象賦值

• 在 string 對象的加法運算中允許使用以空字元結束的字元數組作為其中一個運算對象（不能兩個運算對象都是）；在 string 對象的複合賦值運算中允許使用以空字元結束的字元數組作為右側的運算對象。

• s.c_str() : 返回一個 C 風格的字元串

• 使用數組初始化 vector 對象

  int int_arr[] = {0,1,2,3,4,5};
  vector<int> ivec(begin(int_arr),end(int_arr));
  

多維數組

初始化時，當為每個元素賦值，可以省略內層嵌套的花括弧：

int ia[3][4] = {
    {0,1,2,3},
    {4,5,6,7},
    {8,9,10,11}
};
// 等價
int ia[3][4] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

// 顯示初始化每一行的首元素
int ia[3][4] = {{0},{4},{8}};

for each遍歷的時候除了最內層的迴圈，其他所有迴圈都要使用引用，防止 auto 把數組轉成指針。