【C++ Primer】第3章：字符串、向量和数组

第3章 字符串、向量和数组

string表示可变长的字符序列

vector存放的是某种给定类型对象的可变长序列

使用命名空间

using namespace std;

头文件不应包含using声明

1. 标准库类型string

字符串初始化

string s1;
string s2(s1);
string s3("values");     //直接初始化
string s3 = "values";    //拷贝初始化
string s4(n, 'c');      //n个c组成字符串   直接初始化

拷贝初始化和直接初始化

使用等号初始化一个变量叫做拷贝初始化

不使用等号则是直接初始化

string s8 = string(10, 'c');   //拷贝初始化

在执行读写操作时，string对象会自动忽略开头的空白（即空格符、换行符、制表符等）并从第一个真正的字符开始读写，知道遇见下一个空白为止。

遇到第一个非空白符开始，之后再遇到空白符就结束

例如输入’ Hello World! ‘，会输出’Hello’

int main(){
    string s;
    cin >> s;           //  "  Hello World  "
    cout << s <<endl;   // "Hello"
    return 0;
}

string s1, s2;
cin >> s1 >> s2;             // "  Hello"  " World!"
cout << s1 << s2 <<endl;     //  "HelloWorld!"

一次读入一个单词

int main(){
    string word;
    while(cin >> word){
        cout << word <<endl;
    }
    return 0;
}

一次读入一整行

getline函数的参数是一个输入流和一个string对象。

函数从给定的输入流中读入内容，直到遇到换行符为止（注意换行符也被读进来了），然后把所读的内容存入到那个string对象中去（注意不存放换行符）。

int main(){
    string line;
    while(getline(cin, line)){
        cout << line << endl;
    }
    return 0;
}

​​string::size_type​​类型，它是一个无符号类型

auto len = line.size();   //len的类型是string::size_type类型

注意：字符串字面值不能相加，string能相加

切记：字符串字面值与string是不相同的类型

范围for

C++11新标准

for(auto ch : str){
  cout << ch << endl;
}

范围for还可以改变字符串中的字符

string s("Hello World!!!");
for(auto &c : s){
    c = toupper(c);
}
cout << s <<endl;   // "HELLO WORLD!!!"

2. 标准库类型vector

vector是一个类模板

使用模板时，需要指出编译器应把类或函数​​实例化​​成何种类型。

不存在包含引用的vector，因为引用非对象。

列表初始化时C++11新标准

vector<string> v{10};       //10个“”
vector<string> v{10, "hi"}  //10个"hi"

迭代器

auto b = v.begin();  //b表示v的第一个元素
auto e = v.end();    //e表示v尾元素的下一个位置     //b,e类型相同

​​尾后迭代器​​是容器中不存在的位置

特殊情况下如果容器为空，则begin和end返回的是同一个迭代器

所有标准库容器都可以使用迭代器，只有少数容器支持下标运算符

vector<int>::iterator it;   //能读写
string::iterator it2;       //能读写

vector<int>::const_iterator it3;  //只读不写
string::const_iterator it4;       //只读不写

C++11新标准引入cbegin和cend

auto it3 = v.cbegin();  //it3的类型是vector<int>::const_iterator

迭代器的距离类型：​​difference_type​​

用迭代器实现二分查找

auto beg = text.begin(), end = text.end();
auto mid = text.begin + (text.end - text.begin())/2;

while(mid!=end && *mid!=target){
    if(target < * mid){
        end = mid;
    }
    else
        beg = mid + 1;
    mid = beg + (end - beg)/2;
}

3. 数组

数组维度编译的时候已知，是一个常量表达式

默认情况下，数组的元素被默认初始化

不能将数组的内容拷贝给其他数组作为其初始值，也不能用数组为其他数组赋值

char a1[] = {'C', '+', '+'};       //维度是3
char a2[] = {'C', '+', '+', '\0'}   //维度4
char a3[] = "C++";                 //维度4
const char a4[6] = "Daniel";       //错误，没有空间可存放空字符

从右向左，从内向外

int *ptrs[10];             //ptrs是含有10个整型指针的数组
int &refs[10] = arr;       //错误：不存在引用的数组
int (*Parray)[10] = &arr;  //Parray指向一个含有10个整型的数组
int (&arrRef)[10] = arr;   //arrRef引用一个含有10个整型的数组

int *(&array)[10]  = ptrs;  //array是数组的引用，该数组含有10个指针

使用数组下标的时候，通常将其定义为size_t类型，是无符号整型

指针也是迭代器

c++11新标准引入了begin和end函数

int ia[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *beg = begin(ia);  //指向ia首元素的指针
int *last = end(ia);   //指向arr尾元素的下一个位置的指针

auto n = end(arr) - begin(arr);  //n的值是5，即arr元素个数   是ptrdiff_t类型  距离可能为负，所以是带符号类型

​​size_t和ptrdiff_t​​​都是定义在​​cstddef​​头文件中的机器相关的类型。

C风格字符串

定义在​​cstring​​头文件中

与旧代码的接口

不能用string对象直接初始化指向字符的指针，为了完成功能，string专门提供了一个名为c_str的成员函数

char *str = s;  //错误：不能用string对象初始化char*
const char *str = s.c_str();  //正确

不允许用数组初始化数组

不允许用vector对象初始化数组

可以使用数组初始化vector对象

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

vector<int> subVec(int_arr+1, int_arr+4);   //用数组的一部分初始化vector

多维数组

int ia[3][4];
size_t cnt = 0;
for (auto& row : ia) {
  for (auto& col : row) {
    col = cnt;
    ++cnt;
  }
}

for (const auto& row : ia) {   //&不能少
  for (auto col : row) {
    cout << col << endl;
  }
}

指针和多维数组

for(auto p = ia; p != ia + 3; ++p){      //p的类型是指向4个整数的数组的指针
    for(auto q = *p; q != *p +4; ++q){   //q的类型是指向整数的指针
        cout << *q << ' ';
    }
    cout << endl;
}

for(auto p = begin(ia); p != end(ia); ++p){
    for(auto q = begin(*p); q != end(*p); ++q){
        cout << *q << ' ';
    }
    cout << endl;
}

using int_array = int[4];
typedef int int_array[4];    //两句功能一样

for(int_array *p = ia; p != ia + 3; ++p){
    for(int *q = *p; q != *p +4; ++q){
        cout << *q << ' ';
    }
    cout << endl;
}