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title: 第三章——字符串、向量和数组
date: 2022-04-30 15:42:23
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• C++ Primer
  mathjax: true

第三章——字符串、向量和数组

两种重要的标准库类型：string 和 vector。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。

内置数组类型，和其他内置类型一样，数组的实现与硬件密切相关。因此比较于标准库类型 string 和 vector，数组在灵活性上稍显不足。

1. 命名空间的 using 声明

• 头文件不应该包含 using 声明

标准库类型 String

// --------
string::size_type	// string 类成员 size()的返回值类型，也是 string 的下标类型。
// --------

• 定义和初始化 string 对象

  string s1;				//默认初始化，s1 是一个空串
  string s2(s1);			//s2 是 s1 的副本
  string s3("value"); 	//s3是字面值"value"的副本，除了字面值最后的那个空字符外
  string s3 = "value";	//s3是字面值"value"，s3是字面值"value"的副本
  string s4(n, 'c');		//把 s4 初始化为由连续 n 个字符 c 组成的串
  

• 拷贝初始化 和 直接初始化

• 切记，因为某些历史原因，也为了与C兼容，所以C++ 语言中的字符串字面值并不是标准库类型 string 的对象。

  字符串字面值与 string 是不同的类型。

• 使用基于范围的 for 语句

• 无论何时用到字符串的下标，都应该注意检测其合法性。

标准库类型 vector

// -------
vector<int>::size_type  	// vector<int> 对象的成员 size() 的返回值类型，同样也是 vector<int>下标类型
// ------

• 定义和初始化 vector 对象

  vector<T> v1			// v1是一个空 vector， 它潜在的元素是T类型的，执行默认初始化
  vector<T> v2(v1)		// v2中包含有 v1 所有元素的副本
  vector<T> v2 = v1   	// 等价于 v2(v1)，v2中包含有 v1 所有元素的副本
  vector<T> v3(n, val)	//v3包含了n个重复的元素，每个元素的值都是val
  vector<T> v4(n)			//v4包含了n个重复地执行了值初始化地对象
  vector<T> v5{a,b,c...}  //v5包含了初始值个数地元素，每个元素被赋予相应地初始值
  vector<T> v5 = {a,b,c...}//等价于v5{a,b,c...} 
  

• vector 对象（以及 string 对象）的下标运算符可用于访问已存在的元素，而不能用于添加元素。

• 确保下标合法的一种有效手段就是尽可能使用范围 for 语句。

迭代器

• vector 支持下标运算符，这点和 string 一样； string 支持迭代器，这也和 vector 是一样的。

• 类似于指针类型，迭代器也提供了对对象的间接访问。

• 有效的迭代器或者指向某个元素，或者指向容器中尾元素。

  // -----
  difference_type 	// 两迭代器相减得到距离的数据类型，带符号的整型数。
  // -----
  

谨记，但凡使用了迭代器的循环体，都不要向迭代器所属的容器添加元素。

数组

// ------
size_t		// 位于头文件cstddef中 ,数组下标的数据类型 ， 是一种机器相关的无符号类型。
// ------

• 要想理解数组声明的含义，最好的办法是从数组的名字开始按照由内向外的顺序阅读。

  int ia[] = {0,1,2,3,4,5};	// ia 是一个含有10个整数的数组
  int *beg = begin(ia);	// 指向 ia 首元素的指针
  int *last = end(ia);	// 指向 arr 尾元素的下一位置的指针
  
  // ---------
  begin() // 函数，用于计算数组首元素的指针， 定义在 iterator 头文件中
  end() // 函数，用于计算数组尾元素下一位置的指针
  // ---------
  

  // 两指针相减的数据类型
  constexpr size_t sz = 5;
  int arr[sz] = {1，2，3，4，5};
  auto n = end(arr) - begin(arr);	// 两指针相减的结果的类型是一种名为 ptrdiff_t 的标准库类型，和 size_t 一样也是一种定义在 cstddef头文件中的机器相关类型
  // -------
  ptrdiff_t	// 位于cstddef中，begin()函数返回值的数据类型，
  // -------
  

• 标准库类型 string 和 vector 也能执行下标运算，但是数组与它们相比还是有所不同。标准库类型限定使用的下标必须是无符号类型，而内置的下标运算无此要求，上面的最后一个例子很好地说明了这一点。

• 尽管 C++ 支持 C 风格字符串，但是 C++ 程序中最好还是不要使用它们。

• C风格的字符串，不是一种类型，而是为了表达和使用字符串而形成的一种约定俗成的写法。按照此习惯书写的字符串存放在字符数组中并以空字符串结束（字符串后面跟一个空字符’\0’）。一般用指针来操作这些字符串。

• 对大多数应用来说，使用标准库 string 要比使用 C 风格字符串更安全，更高效。

• 现代的 C++ 程序当尽量使用 vector 和迭代器，避免使用内置数组和指针；应尽量使用 string ，避免使用 C 风格的基于数组的字符串。

• 严格来说，C++ 语言中没有多维数组，通常所说的多维数组其实是数组的数组。

• 数组初始化局部元素，其他元素默认初始化为 0 。

• 要使用范围 for 语句处理多维数组，除了最内层的循环外，其他所有循环的控制变量都应该是引用类型。

• 数组和指向数组元素的指针在一个较低层次上实现了与标准库类型 string 和 vector 类似的功能。一般来说，应该优先选用标准库提供的类型，之后在考虑 C++ 语言内置的低层替代品数组或指针。

  类型别名声明，新标准

  using int_array = int[4];	// 新标准下类型别名的声明
  typedef int int_array[4];	// 等价的 typedef 声明