C++基础（五)

1. 顺序容器

1.1 容器的定义和初始化

除array外，容器的默认构造函数都会创建一个指定类型的空容器，切都可以接受指定元素大小和元素初始值的参数。

我们可以将一个容器初始化为另一个容器的拷贝：直接拷贝容器，或拷贝由一个迭代器指定的元素范围。直接拷贝容器，需要两个容器的类型和元素的类型都匹配，不过使用迭代器范围拷贝就不要求容器类型相同了。

顺序容器提供了接收一个容器大小和一个（可选的）元素初始值的构造函数，若不提供初始值，则该元素的类型应该为内置类型或者具有默认构造函数的类类型。

1.2 赋值

容器可以直接执行赋值操作：

c1 = c2; //将c1的内容替换为c2的内容

如果我们想要复制一段范围，可以使用assign函数：

c1.assign(c2.begin(),c2.end());
c1.assign(10,"test");

我们还可以交换两个容器的内容：

c1.swap(c2);
swap(c1,c2);

使用swap交换元素会非常的高效，可在常数事件内完成，因为两个容器内部的元素实际并未交换，只是交换了两个容器内部的数据结构。由于元素并未移动，因此指向容器的迭代器，引用和指针都不会失效，尽管这些元素已经属于别的容器（string容器除外）。

容器提供了三个有关大小的操作接口：size() 返回容器中的元素数目；empty()判断容器是否为空；max_size()返回该容器锁容纳的最大元素数。不过forward_list是不支持size的。

每个容器都提供了相等运算符，即” = “ 和 ”!="，除了无序关联容器外都支持关系运算法，不过运算符左右两端必须是相同类型的容器，且必须保存相同类型的元素。实际上，比较两个容器比较的是容器内部元素的逐对比较，其准则与string的关系运算类似。

 

2. 顺序容器操作

2.1 向容器内添加元素
顺序容器可以支持有insert、push_back、push_front、emplace（新标准中的）等添加元素的接口（不同容器支持的操作不同）。向vector、string或者deque插入元素会使所有指向容器的迭代器、引用和指针失效。

当我们用一个对象来初始化容器，或将一个对象插入到容器中时，实际上存放的是一个对象的拷贝，而不是对象本身。

push_back，在容器末尾添加数据，以下是两个例子：

string word;
while(cin >> word)
    container.push_back(word);
word.push_back('c');//string实际上就是一个字符容器

push_front，在容器的头部插入数据；

insert，在指定位置的前方插入数据，或同时插入多个数据，insert的返回值是指向当前插入的元素的迭代器：

slist.insert(iter, "hello!");
slist.insert(slist.end(),10,"Anna");
slist.insert(slist.end(),svector.begin(),svector.end());

2.2 访问元素

大部分的顺序容器都支持下标访问的方式，但编译器实际上不会做越界检查，如果我们希望下标是合法的，可以使用at成员函数，当发生越界时，at会抛出一个out_of_range异常。

在使用front 和 back访问容器时，必须保证容器非空。

我们通过pop_front 和pop_back也可以访问容器，不过与front和back不同，这两个操作时破坏性的，即会在访问时删除对应元素。相当于同时执行了front和erase操作。

使用clear函数可以清空元素。

我们还可以动态的改变容器的大小：

c.resize(n);//若n小于size则丢弃多出的部分
c.resize(n,t);//任何新添加的元素都初始化为t

3. vector对象的增长

管理容量的函数

c.capacity();//返回容器c的容量
c.reserve(n);//分配至少容纳n个元素的空间

reserve永远不会改变容器占用的内容空间，resize永远只改变容器内元素的数目，而不是容器的容量。capacity和size的区别在于，capacity指出容器不改变大小的情况下可以存储多少元素，而size标明容器已经存放了多少元素。

实际上，vector对内存分配采用如下的策略：每次需要分配新内存空间时都将当前的容量翻倍。

4. string的一些操作

当我们使用const char* 创建string对象时，指针指向的数组必须以‘\0'作为结尾。

取子串操作：sbustr

string s("hello world");
string s2 = s.substr(0,5); //s2 = "hello"
string s3 = s.substr(6); //s3 = "world"
string s4 = s.substr(12); //out_of_range异常

s.substr(pos,n);//函数原型，实际上n表示取多少个字符

改变string的一些方法：insert,erase,append,replace

搜索操作：

find函数可以完成最简单的搜索，如果找到返回首字符的索引，如果没有找到则返回string::npos，其初始值为-1.

5.容器适配器

标准库定义了三个顺序容器适配器：stack、queue、priority_queue。默认情况下，前两者是基于deque实现的，而后者是基于vector实现的。

每个适配器都定义了两个构造函数：默认构造函数创建一个空对象，接受一个容器的构造函数拷贝该容器来初始化适配器。