一、C++编程基础（2）

• 运算符分为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、复合赋值运算符。
• 两个整数相除，小数点之后的部分会被完全舍弃。并没有四舍五入。
• 条件运算符的一般使用形式如下：

expr 
	? //如果expr为true，执行这里
	: //如果expr为false，则执行这里

• 条件表达式的值如果为0，会被视为false，其他非零值被视为true。

//如果余数运算结果为0，则条件运算的结果为'\n'
//如果余数运算的结果非0，则条件运算结果为' '
cout << a_string
	 << (cnt % line_size ? ' ' : '\n');

• 复合赋值（compound assignment）运算符可以和每个算术运算符结合，形成+=、-=、*=、/=和%=。
• 递增运算符++和递减运算符--都有前置和后置两种形式。

int tries = 0;
cout << ++tries; //输出1，tries变为1
cout << tries++; //输出1，tries变为2

• 任何一个关系运算符（relation operator）==、!=、<、>、<=、>=的求值结果不是true就是false。
• 逻辑运算符OR||、AND&&、NOT!。
• 运算优先级是C++编程之所以复杂的原因之一。

优先级从上到下越来越低。同一行优先级相同，求值次序取决于表达式中的位置（从左至右）。
逻辑运算符NOT
算术运算符*、/、%
算术运算符+、-
关系运算符<、>、<=、>=
关系运算符==、!=
逻辑运算符AND
逻辑运算符OR
赋值运算符=

• 执行多条语句时，以大括号将这些语句括住，这样便称为一个语句块。
• 关键字switch之后紧接一个由小括号括住的表达式，该表达式的值必须是整数形式。整数之后是一组case标签，每个标签后都指定一个常量表达式。在switch之后的表达式被计算出来后，依次与每个case标签的表达式值相比较。若找到相符的case标签，便执行该标签之后的语句（这个操作会一直执行到switch语句的最下面，除非我们用break来结束执行，这也称为“向下穿越”）；若找不到但有default标签，便执行default之后的语句；若没有default标签，就不执行任何操作。
• “向下穿越”行为模式的合理性如下：

switch(next_char)//对象名称也可视为表达式
{
	case 'a':case 'A':
	case 'e':case 'E':
	case 'i':case 'I':
	case 'o':case 'O':
	case 'u':case 'U':
		++vowel_cnt;//不用一直重复对元音字母计数
		break;
	//...
}

• 如果在执行循环内的语句时遇上break语句，循环便会结束。我们也可以利用continue语句来终止循环的当前迭代（current iteration）。

while(tries_cnt < max_tries)
{
	if(tries_cnt == 1)
	{
		continue;
		//结束当前迭代，循环中的剩余部分不会被执行
		//循环重新来过，而条件表达式tries_cnt < max_tries会被再一次求值
	}
	if(usr_guess == next_elem)
		break;//结束循环
	tries_cnt++;
	//...
}

• 容器（container）可存放连续值，不仅可以用名称（name）取用容器中的元素，也可以用容器中的位置来取用元素。C++允许我们以内置的array（数组）类型或标准库提供的vector类来定义容器。
• array的定义需要指定元素类型、对象名称并指定尺度大小（即所能储存的元素个数）。array的大小必须是个常量表达式（constant expression），不需要在运行时求值。

const int seq_size = 18;
int pell_seq[ seq_size ];//seq_size是一个常量表达式

• vector的定义必须包含vector头文件#include <vector>。
• vector是一个模板类（template class），要在类名后的尖括号内指定其元素类型，大小则写在小括号中（大小不一定是常量表达式）。

#include <veector>
vector<int> pell_seq( seq_size );
//vector对象pell_seq，可储存18个int元素，每个元素初值为0

• array和vector都可以指定容器中的某个位置，进而访问该位置上的元素。索引操作（index）通过下标运算符[]达成。

注：容器的第一个元素位置为0而非1。容易引起 off-by-one 错误。

• for循环包含以下几个组成部分：

for( init-statement ; condition ; expression )
	statement //单一语句或语句块

init-statement在循环开始前被执行一次；condition用于循环控制，每次循环迭代之前被计算出来，为真则执行statement；expression会在每次循环迭代结束之后被求值，通常用来改变在init-statement中被初始化的对象和在condition中被检验的对象。

• 如果condition第一次求值即为false，那么expression不会被执行。
• 可以在init-statement或expression甚至condition处（较罕见）留空。
• 初始化列表内的元素个数不能超过array的大小。当元素个数小于array的大小时，其余的元素值会被初始化为0。我们也可以让编译器根据初值的数量自行计算出array的大小，如：

//编译器会算出此array包含了18个元素
int elem_seq[] = {
	1, 2, 3,  3, 4, 7,  2, 5,  12,
	3, 6, 10, 4, 9, 16, 5, 12, 22
};

• vector不支持上述初始化列表，可以为每个元素指定值，或利用一个已初始化的array作为该vector的初值：

int elem_vals[ seq_size ] = {
	1, 2, 3,  3, 4, 7,  2, 5,  12,
	3, 6, 10, 4, 9, 16, 5, 12, 22
};
vector<int> elem_seq (elem_vals, elem_vals + seq_size );
//传入elem_seq的两个值都是实际内存位置，标识出用以将vector初始化的元素范围

• 指针（pointer）为程序引入了一层间接性，舍弃以名称指定的方式，间接地访问每个vector，借此达到透明化的目的。指针代表某特定内存地址，而不再直接操作对象。
• 指针增加程序本身弹性的同时，也增加了直接操作对象时所没有的复杂度。
• 当我们要定义某个特定类型的指针时，必须在类型名称之后加上*号。指针的形式为：

type_of_object_pointed_to * name_of_pointer_object

• 如果希望取得对象所在的内存地址而非对象的值，则应该使用取址运算符&。
• 提领（dereference）操作用来访问一个由指针所指的对象，也就是取得位于该指针所指内存地址上的对象。在指针之前使用*号即可。

int ival = 1024;
int *pi = &ival;//将pi的初值设为ival所在的内存地址
pi;//计算pi所持有的内存地址
*pi;//求ival的值

• 一个未指向任何对象的指针，其地址值为0。有时候我们称为null指针。任何指针都可以被初始化，或是令其值为0（此举可以防止对未指向任何对象的指针做提领）。

//初始化每一个指针，使他们不指向任何对象
int *pi = 0;
double *pd = 0;
string *ps = 0;
//校验指针所持有的地址是否为0
if( pi && *pi != 1024 )
	*pi = 1024;

• rand()和srand()是C语言标准库提供的伪随机数生成器。srand()的参数是随机数生成器的种子，每次调用rand()都会返回一个介于0和“int所能表示的最大整数”之间的一个整数。两个函数的声明位于cstdlib头文件。

#include <cstdlib>

srand(6);
index = rand(); 

• dot成员选择运算符（member selection operator）就是fibonacci.empty()中的句点。而指针必须要改用arrow成员选择运算符pv -> empty()。
• 下标运算符的优先级较高，指针的提领操作两旁必须加上小括号：

if(pv && (*pv)[1] == 1)
	//...

• 文件的读写操作要包含fstream头文件#include <fstream>。
• 为了打开一个可供输出的文件，我们定义一个ofstream（供输出的file stream）对象，并将文件名传入ofstream outfile("文件名");。如果指定的文件不存在，便会有一个文件被产生出来并打开供输出使用；如果指定的文件已经存在，这个文件会被打开用于输出，而文件中原有的数据会被丢弃。
• 如果不希望丢弃原有内容而是将新数据增加到该文件中，就以追加模式（append mode）打开这个文件：

ofstream outfile( "文件名", ios_base::app );

• cerr代表标准错误设备（standard error）。和cout一样，cerr将输出结果定向到用户的终端。两者的差别是——cerr的输出结果并无缓冲情形，它会立即显示到用户终端中。

if( !outfile )
	//因为某种原因，档案无法开启
	cerr << "Oops!Unable to save session data!\n";
else
	//开启数据写入
	//将输出信息定向到文件中，就像写入cerr和cout一样
	outfile << usr_name << ' '
			<< num_tries << ' '
			<< num_right << endl;
	//endl是事先定义好的操纵符（manipulator）

• 操纵符由iostream library提供，并不会将数据写到iostream，也不会从中读取数据，只是在iostream上执行某些操作。

endl会插入一个换行符，并清除输出缓冲区的内容。
hex以十六进制显示整数。
oct以八进制显示整数。
setprecision(n)设定浮点数显示精度为n。
cout << hex << 100;//输出64

• 打开一个可供读取的文件，就定义一个ifstream（供输入的file stream）对象。

ifstream infile("...")
infile >> name;//将infile的内容读入对象

• 想要同时读写同一个文件，我们要定义一个fstream对象，并以追加模式打开。此时文件位置会位于末尾，如果直接读取会导致“文件结束”，seekg()可将iofile重新定位至文件的起始处；任何写操作都会将数据添加到文件末尾。

fstream iofile("...", ios_base::in|ios_base::app);
if( ! iofile )
	//Oops!
else
{
	//开始读取之前，将文件重定位至起始处
	iofile.seekg( 0 );
	//...
}

• string对象和C-style字符串之间的差异：
  • string对象可以随字符串长度动态的增加储存空间，C-style字符串只能分配固定的空间；
  • C-style字符串不记录自身长度，需要遍历每个元素，直至null字符出现，strlen()就用于做这样的事（cstring头文件中）。
• array和vector的主要差异：
  • array的大小必须固定，vector可以动态地随着元素的插入而扩展储存空间；
  • array并不储存自身的大小，访问时要考虑溢出。且array并没有像null字符这样的“标兵”用来表示已到达末端。
• 要先读入再写入文件时，最好先将输入与输出的文件都打开，因为若是因某种原因无法打开输出文件，所有的计算都会付诸东流。
• 读文件时，ifstream对象相当于cin；写文件时，ofstream文件相当于cout。