C++ Primer第三章 字符串、向量和数组总结

命名空间的using声明

• 每个名字都需要独立的using声明
  using std::cin;
using std::endl;
• 头文件不应包含using声明

标准库类型string

要包含的头文件
#include <string>
using std::string;

定义和初始化string对象

初始化写法	初始化方式
string s1	默认初始化，s1是一个空串
string s2(s1)	s2是s1的副本，直接初始化
string s2=s1	等价于s2(s1)，拷贝初始化
string s3(“value”)	直接初始化
string s3=“value”	等价于s3(“value”)，拷贝初始化
string s4(n,‘c’)	直接初始化

string对象上的操作

操作	作用
os<<s	将s写到输出流os，并返回os
is>>s	从is中读取字符串赋给s,遇到空白停止，返回is
getline(is,s)	从is中读取一行赋给s，返回is
s.empty()	s是否为空，空为true，非空为false
s.size()	返回s中的字符的个数
s[n]	返回s中第n个字符串的引用
s1+s2	返回s1和s2连接后的结果
s1=s2	将s2的副本拷贝s1
s1==s2	是否完全一样
s1!=s2	是否不相同
<,<=,>,>=	利用字符在字典中的顺序进行比较，对大小写敏感

• 举例

//读未知数量的string对象
string word;
while(cin>>word)
	cout<<word<<endl;


//读整行
string line;
while(getline(cin,line))
	cout<<line<<endl;


//字面值和string对象相加，+左右必有一个string对象
string s1="hello",s2="word";
string s3=s1+","+s2+'\n';//从左到右依次连接

处理string对象中的字符

常用函数(头文件)	作用
isalpha(a)	当a是字母时为真
isdigit(a)	当a是数字时为真
islower(a)	当a是小写字母时为真
isupper(a)	当a是大写字母是为真
tolower(a)	a若为大写字母，转为小写；否则不变
toupper(a)	a若为小写字母，转为大写；否则不变

• 使用范围for访问或修改string(访问auto，修改auto &)

//输出string对象
string str("some string");
for(auto c:str)
	cout<<c<<endl;

// 修改string对象
for(auto &c:s)
	c=toupper(str);
cout<<s<<endl;

• 使用for循环处理string对象

for(decltype(str.size()) index=0;index!=s.size()&&!isspace(s[index]);++index)
	s[index]=toupper(s[index]);

标准库类型vector

定义和初始化vector对象

• 要包括的头文件

#include <vector>
using std::vector;

写法	作用
vector<T>v1	v1是一个空vector,默认初始化
vector<T>v2(v1)	直接初始化
vector<T>v2=v1	拷贝初始化
vector<T>v3(n,val)	直接初始化，n个重复元素val
vector<T>v4(n)	直接初始化
vector<T>v5{a,b,c.,d,…}	直接初始化，a,b,c,d,…为元素
vector<T>v5={a,b,v,d,…}	拷贝初始化

• 举例

vector<int>v1(10);	//v1有10个元素，每个值都是0
vector<int>v2{10};	//v2有1个元素，10
vector<int>v3{10,1};	//v3有2个元素
vector<int>v4(10,1);	//v4有10个1

vector<string>v6("hi");	//错误
vector<string>v7{10};	//比较特殊，v7有10个默认初始化的元素,不是列表初始化
vector<string>vl7(10);//和上面等价
vector<string>v8{10,"hi"};	//比较特殊，v8有10个值为"hi"的元素,不是列表初始化
vector<string>v8(10,"hi");//和上面等价

向vector中添加元素

• 使用push_back()函数
• 当循环体内部包含向vector对象添加元素的语句，则不能使用范围for循环

其它vector操作

操作	作用
v.empty()	是否为空，空为true
v.size()	返回v中元素的个数
v.push_back(t)	向v的尾端添加一个值为t的元素
v[n]	返回v中第n个位置上元素的引用
v1=v2	用v2中元素拷贝替换v1中的元素
v1={a,b,c…}	用列表中元素的拷贝替换v1中的元素
v1==v2	v1和v2相等当且仅当它们的元素数量相同且对应位置的元素都相同
<,<=,>,>=	以字典顺序进行比较

• 用循环访问元素尽量用范围for，避免出现下标非法访问

迭代器介绍

使用迭代器

• 迭代器可以用来访问标准容器和string

迭代器运算符	作用
*iter	返回迭代器iter所指元素的引用
iter->mem	等价于(*iter).mem
++iter	令iter指示容器的下一个元素
–iter	令iter指示容器的上一个元素
iter1==iter2	两个迭代器指示的是否是同一个元素

迭代器运算

• iter1-iter2的结果叫做iter1和iter2的距离，类型为名为difference_type的带符号整数
  举例:二分查找

   //text 为有序容器
   auto beg=text.begin();end=text.end();
   auto mid=text.begin()+(end-beg)/2;
   while(mid!=end&&*mid!=sought)
  {
  	if(sought<*mid)
  		end=mid;
  	else
  		beg=mid+1;
  	mid=beg+(end-beg)/2;
   }
  

数组

定义和初始化内置数组

• 数组的维度(数组大小)必须是常量表达式
  举例

  unsinged cnt=42;
  constexpr unsigned sz=42;
  int bad[cnt];	//错误，维度是变量，不是常量表达式
  int arr[sz];	// 正确
  

• 字符数组如果字符串的字面值来初始化会自动加一个空字符’\0‘
• 复杂数组声明从内向外看
  举例

  int (*Parray)[10]=&arr;	//从内往外，首先是指针，然后是数组，然后是数组的元素类型，所以定义了一个指向10个int元素数组的指针
  

访问数组元素

• 数组的下标定义为size_t类型，实质为无符号数，在<cstddef>头文件中定义
• 数组使用时要注意下标越界问题

指针和数组

• 使用数组类型的对象就是使用数组首元素的指针
• 标准库函数begin和end的使用(C++11),可以写出和迭代器类似的元素访问代码
• 举例

  int ia[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
  // 写法1
  for(int i=0;i<10;++i)
  	cout<<ia[i]<<endl;
  // 写法2
  for(int *p=ia;p!=&ia[10];++p)
  	cout<<*p<<endl;
  // 写法3
  for(auto p=begin(ia);p!=end(ia);++p)
  	cout<<*p<<endl;
  

C风格字符串

• 字符串字面值是C风格字符串，而不是string类型，存放在字符数组中要以空字符结束

C风格字符串函数	作用
strlen(p)	返回p的长度，空字符不算
strcmp(p1,p2)	返回p1和p2的相等性。如果p1==p2,返回0；如果p1>p2,返回一个正值，否则，返回一个负值。
strcat(p1,p2)	将p2附加到p1之后，返回p1
strcpy(p1,p2)	将p2拷贝给p1,返回p1

• 注意(1.空字符，2.不能用C++中的>,<,==去比较两个字符串，3目标字符串长度要调用者指定)，尽量用string

  char ca[]={'C','+','+'}
  cout<<strlen(ca)<<endl;//错误，ca没有空字符
  

与旧代码的接口

• string对象和C风格字符串

  // C风格转string
  string s("Hello World");// 初始化
  s="Hello";//赋值
  // string转C风格
  const char *str=s.c_str();
  

• 使用数组初始化vector对象

  int arr[]={1,2,3,4,5,6,7,8};
  vector<int> ivec(begin(arr),end(arr));	//很简洁，之前自己可能写一个for循环
  vector<int>subvec(arr+1,arr+3);//两个元素，2，3
  

多维数组

• 多维数组的初始化

  // 里面的花括号可去
  int ia[2][3]={
  	{0,2,3},
  	{2,3,4}
  };
  

• 多维数组的下标引用

  int (&row)[3]=ia[1];
  

• 使用范围for语句处理多维数组

  size_t cnt=0;
  for(auto &row:ia)	//必须是引用，如果不是&，row为首元素指针，里面的for循环会出错
  	for(auto &col:row){
  		col=cnt;
  		++cnt;
  	}