黑马c++学习笔记提高篇1_黑马cpp容器-优快云博客

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提高篇1

1
- 1.1模板的概念
  - 模板并不是万能的
    - 例如数组之间不能直接赋值
    - 例如传入的参数是自定义的数据类型
  - 泛型编程是为了提高复用性
- 1.2函数模板
  - 1.2.1
    - 自动类型推导
      - 函数模板使用注意事项
      - void swap（T &a,T &b）（预先定义好的）
      - swap（a,b）
    - 指定显示推导
      - swap<int>（a,b）
    - template<typename T>//class可用于函数模板也可用于类模板
    - template声明创建模板
    - typename表明其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替
    - T表示的是一种通用的数据类型，名称替换，通常是一种大写字母
  - 1.2.2
    - 函数模板使用注意事项
      - 自动类型推导需要一致的参数类型
      - 函数模板需要确定T的数据类型才可以使用
  - 1.2.4
    - 普通函数和函数模板之间的区别
      - 普通函数可以发生隐式类型装换
      - 用函数模板时，用自动类型推导式不会发生隐式类型转换
      - 使用指定显式推导时，发生隐式类型转换
        建议使用指定显示推导，因为可以自己知道通用类型T，而不用编译器自行推导
  - 1.2.5
    - 如果函数模板和普通函数均可以实现，优先调用普通函数
    - 可以通过空参列表强调调用函数模板
      - myprint<>(a,b)//空模板参数列表
    - 函数模板也可以发生重载
    - 如果函数模板可以产生更好的效果，优先调用函数模板
      - 普通函数参数类型是int型的，但是参数是char型的，那么会优先调用函数模板，因为函数模板会产生更好的效果
  - 1.2.6
    - 模板的局限性
      - 例如数组之间不能直接赋值
      - 例如传入的参数是自定义的数据类型
        c++为实现这一特定的类型提供了具体化的模板
        使用运算符重载
        使用具体化的自定义类型函数模板
        template<> bool mycompare(person &p1,person &p2){}
        专门处理person的函数模板
      - 利用具体化的模板，可以实现自定义类型的通用化
      - 学习模板不是为了写模板，而是为了在使用stl能提供系统化的模板，是为了使用函数模板
- 1.3
  - 1.3.1类模板
    - template<calss typename,class typeage>
    - class person{
    - typename name;
    - typeage age;
    - };
  - 1.3.2类模板和函数模板的区别
    - 类模板没有自动类型推导的使用方式
    - 类模板在模板参数列表中可以有默认参数
      - 参数列表中可写默认参数
        例如template<class typename,class typeage= int>//typeage默认是int型
  - 1.3.3类模板中成员函数创建的时机
    - 普通类中的成员函数一开始就可以创建了
    - 类模板中的成员函数在调用时才创建
      - 因为不知道对象的具体类型，所以，创建不知类型的函数，不会立即创建对应的函数，既不会报错，只有调用时才会创建具体的函数
  - 1.3.4类模板对象做函数参数
    - 学习目标
      - 类模板实例出来的对象，向函数传参的方式
    - 三种传入方式(前提有一个自定义的类型person)
      - typeid(T1).name看T1类型的名称
      - 指定传入的类型（最常用）
        person<string,int>p("孙悟空",100)
      - 参数模板化
        template<class T1,class T2>
        void printPerson2(person<T1,T2>&p)
        {}
      - 整个类模板化
        template<class T>
        personshow(T &p)
        {
        p.show//展示是p的调用
        }
        void test()
        {
        person<string,int>("唐僧",30);
        personshow(p);
        }
  - 1.3.5类模板与继承
    - 当子类继承的父类是模板时，需指定父类的参数列表类型（子类不是模板）
      - 因为子类不是模板时，编译器需要分配内存空间
    - 当子类是类模板时，即可灵活指定父类模板参数列表
  - 1.3.6类模板成员函数的类外实现
    - 构造函数和成员函数的类外实现基本一致
    - 记得写模板声明
    - 记得作用域
    - 记得写尖括号将参数列表写进去
  - 1.3.7类模板分文件编写
    - 掌握分文件编写出现的问题和解决问题的方法
    - #program once
      - 防止头文件名重复包含
    - 出现的问题
      - 无法解析的外部命令
      - 头文件看见了函数的声明，但是是类模板所以不创建，到链接阶段，只有头文件的话，编译器就连接不到成员函数（类模板中的成员函数创建实时机是在调用阶段）
        解决方案
        1.直接包含源文件（很少做，很少直接包含源码，即看源码的源文件）
        2.将.h文件和.cpp文件直接写在一起，并命名为.hpp文件
        调用时直接包含.hpp文件就好了
  - 1.3.8类模板与有元
    - 掌握类模板配合有元函数的类内和类外实现
      - 类内实现无需注意什么//有写代码
      - 类外实现需要主要该函数是普通函数但是是函数模板，记得写参数化列表
        可以将函数实现提前写在程序前面，让编译器认识，不然，编译器向下执行，找不到实现函数就会报错
    - 构造函数应该是公共函数，不然无法用不了构造函数初始化
  - 1.3.9类模板案例
    - 实现一个通用的数组类//有写代码
    - 当创建的数据中有堆区的数据要考虑一下防止浅拷贝的问题
      - 有拷贝函数和运算符重载
    - 自己创建的对象无法通过下标方式访问数中的元素
      - 自己重载一下[]运算符
2初识stl
- 2.1stl的诞生
  - 为提高代码的复用性，为建立数据结构和算法的一套统一标准，建立了stl库（standard template library）(标准模板库)
- 2.2stl的基本概念
  - stl从广义上划分为：容器（container)算法（algorithm）迭代器（iterator）
  - 容器和算法通过迭代器进行衔接
  - （技术采用）几乎所有的代码都采用模板类或者·模板函数
- 2.3stl六大组件
  - 细分为
    - 容器，算法，迭代器，仿函数，适配器（配接器），空间配置器
      - 容器
        各种数据结构。如vector，list，deque，set,map等，用来存放数据
      - 算法
        各种常用的算法，如sort，find，copy，for_each等
      - 迭代器
        扮演算法和容器之间的胶合剂
      - 仿函数（重载时的小括号，协助算法完成策略变化）
        行为类似函数，可以作为算法的某种策略
      - 适配器
        一种修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西
      - 空间适配器（）
        负责空间的配置和管理
- 2.4stl中的容器，算法，迭代器
  - 容器
    - 将最广泛的数据结构实现出来
    - 最常用的数据结构：数组，链表，树，栈，队列，集合，映射表等
    - 容器分为关联式容器和序列式容器两种
      - 关联式容器
        强调值的排序，序列式容器中每个元素均在固定的位置
      - 序列式容器
        二叉树结构，各个元素没有严格的物理上的顺序关系
  - 算法
    - 有限的步骤，解决数学或者逻辑上的问题，这一门学科我们叫做算法
    - 算法分为质变算法非质变算法
      - 质变算法
        运算过程中会更改区间内元素的内容。例如拷贝，替换，删除
      - 非质变算法
        运算过程中不会改变区内的元素内容，例如查找，计数，遍历，寻找极值
  - 迭代器
    - 提供一种方法，使之能够依序访问容器中的各个元素而不需暴露容器的内部结构
    - 每个容器都有自己的一个专属的迭代器
    - 迭代器2.5的作用类于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针
    - 迭代器种类

- 2.5容器算法迭代器初识
  - 2.5.1vector存放内置数据类型
    - 容器 vector
    - 算法 for_each
    - 迭代器 vector<int>::iterator
    - 尾插法push_back向尾部插入数据
    - begin（）指向首端，end（）指向尾端
  - 2.5.2vector存放自定义数据类型
    - 可把iterator类型的变量当成指针，*变量是拿到容器中的数据，类型是<>里面的数据类型
  - 2.5.3vector容器中嵌套容器
    - vector中嵌套vector
3stl常用容器
- 3.1string容器
  - 3.1.1string基本概念
    - string是c++风格的字符串，string本质上是一个类
    - string和char*的区别
      - char*是一个指针
      - string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char*的容器
    - 特点
      - string中封装了很多成员方法
      - 例如：查找find，拷贝copy，删除delete，替换replace，插入insert
      - string管理char*所分配的内存，不用担心赋值越界和取值越界等等，由类内部负责
  - 3.1.2string构造函数
    - 构造函数原型
      - string();//创建一个空的字符串，例如string str；
      - string（const char* s）//使用字符串s初始化
      - string（const string &str）//使用一个string对象初始化另一个string对象
      - string（int n，char c）//使用n个字符c初始化
  - 3.1.3string的赋值操作
    - 功能描述
      - 给string字符串赋值
    - 赋值的函数原型

- - - - 赋值方式很多一般用=
  - 3.1.4string字符串拼接

- - - 记住几种即可
  - 3.1.5string的替换和查找

- - - 查找：查找指定字符串是否存在
    - 替换：在指定位置替换字符串
    - rfind从右往左查找
    - find是从左往右查找
  - 3.1.6string字符串比较
    - 字符串比较
      - 按照字符的ASCII码比较
      - =返回0
      - <返回-1
      - >返回1
    - 函数原型
      - string s1="hello"； string s2="world"
        s1.compare(s2);
    - 主要适用于判断两个字符串是否相等
  - 3.1.7string字符存取
    - string里面有个函数size(),可以知道size的长度
    - 通过[]访问单个字符(也可用于修改)
      - string st1=“llll”； cout<<stl[1];
    - 通过at访问单个字符
      - cout<<str.at(i);
  - 3.1.8string 的插入和删除
    - 功能描述
      - 对string字符进行插入和删除

- - - 插入删除起始下标均从0号位置开始
  - 3.1.9string子串
    - 功能描述
      - 从字符串中截取想要的子串
    - 截取邮件前面的用户名
    - str.substr(int pos,int s)//pos位置截取s个子串
- 3.2vector容器
  - 3.2.1vector容器基本概念
    - 功能
      - vector数据结构和数组非常相似，也称为单端数组
    - vector与普通数组的区别
      - 不同之处在于数组是静态空间，vector可以动态扩展
    - 动态扩展
      - 并不是在原空间后面接新空间，而是找更大的空间，然后将原数据拷贝到新空间释放原空间
    - vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器
  - 3.2.2vector构造函数
    - 功能描述
      - 创建vector容器

- - - - 代码示例

- - 3.2.3vector容器的赋值方式
    - 功能描述
      - 给vector容器赋值

- - - 示例

- - 3.2.4vector容量和大小
    - 功能描述
      - 对vector容器的容量和大小进行操作
    - 函数原型

- - 3.2.5vector容器的插入和删除
    - 功能描述
    - 对vector容器的插入和删除

- - 3.2.6vector数据存取
    - 功能描述
      - 对vector中的数据的存取操作
    - 函数原型

- - 3.2.7vector互换容器
    - 功能描述
      - 实现两个容器内元素进行互换
    - 函数原型
      - swap（vec）//实现vec与本身元素进行互换
    - 实际用途
      - 巧用swap可以收缩内存空间
        vector<int>(v).swap(v)
        分两部分看
        vector<int>(v),创建一个用v来初始化的匿名对象，用v所用的元素个数
        匿名对象，当前行执行完，将其回收
        .swap（v）交换容器，执行完后，匿名对象x被回收
  - 3.2.8vector预留空间
    - 功能描述
      - 减少vector容器动态扩展时的次数
    - 函数原型
      - reverse（int len）//容器预留len个元素长度，预留位置不可初始化，元素不可访问

- - - - 如果知道扩展大小，预留空间，只需动态扩展一次
- 3.3deque容器
  - deque容器的基本概念
    - 功能

- - - - 双端数组，可以对头端进行插入和删除操作
    - deque容器和vector容器的区别
      - vector容器对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低
      - deque相对而言，对头部的插入删除速度比vector快
      - vector访问元素时的速度比deque快，这与两者内部实现有关
    - deque内部工作原理
      - deque内部有个中控器，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据
      - 中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque是像一片连续的内存空间