C++Primer_2021.11.2

标准库就是武器库、功法招式。

第三章：字符串、向量和数组

标准库类型：

string

vector

迭代器：它是string和vector的配套类型，常被用于访问string中的字符或vector中的元素。

标准库类型vector

vector表示对象的集合，其中所有对象的类型相同。集合中的每个对象都有一个与之对应的索引，用于访问对象。因为vector“容纳着”其它对象，所以常被称为容器（container）。

C++语言既有类模板也有函数模板，vector是一个类模板。只有对C++有相对深入的理解才能写出模板。

模板可看作为编译器生成类或函数编写的一份说明。编译器以此创建类或函数的过程称为实例化。

对于类模板来说，通过提供一些额外信息来指定模板到底实例化成什么样的类，需要提供哪些信息由模板决定。方法：在模板名字后面跟一对尖括号，在括号内放上信息。

这样就说明了vector内所存放对象的类型。

vector是模板而非类型，由vector生成的类型必须包含vector中元素的类型，如：vector，这是一个类型。

vector能容纳绝大多数类型的对象作为其元素，但因为引用不是对象，所以不存在包含引用的vector。

$定义和初始化vector对象

1 vector v1; 通用初始化

2 vector v2(v1); 通用初始化

2 vector v2 = v1; 通用初始化

3 vector v3(n, val); 创建指定数量的元素

3 vector v4(n); 值初始化 v4包含了n个重复地执行了值初始化的对象,此时T必须提供默认初始值，如int，string都有默认初始值。

如：vector ivec(10);

vector svec(10);

4 vector v5{a,b,c...}; 列表初始化

4 vector v5={a,b,c...}; 与上者等价，列表初始化

123为直接初始化方式，4位列表初始化

最常见的用法：先定义一个空的vector，然后当运行时获取到的元素的值后再逐一添加。还有就是：

vector ivec;

vector ivec2(ivec); 将ivec的元素拷贝给ivec2

$列表初始化vector对象

C++11新标准提供“列表初始化”方法。上面的等价式，在花括号里进行列表初始化。

列表初始值还是元素数量。前者使用花括号，用来列表初始化；后者使用括号，是用来构造。注意：若使用花括号所提供的值不能用来列表初始化，就会将这样的值来构造vector对象，对话为圆括号。如：

vector v5{"hi"};

vector v6("hi"); 错误

vector v7{10}; 编译器尝试使用()

vector v8{10,"hi"}; 编译器尝试使用()

$向vector对象中添加元素

对于vector直接初始化的方法有三种。

初始值已知且数量少、初始值是另一个vector对象的副本、所有元素的初始值都一样。

还有就是列表初始化，数量少还可以，若是多了，就需要用push_back来添加元素。压入(push) - 尾端(back)

c++标准要求vector应该能高效快速地添加元素。若直接设定大小，性能可能更差，除非所有元素的值一样，才会设定大小。

注意：先创建空的vector，然后才动态添加push_back()，性能高。

warning：当循环体内含有向vector对象添加元素的语句，则不能使用范围for循环。

$其它vector操作

v.empty() 是否包含元素

v.size() 返回元素个数 vector::size_type，由vector定义的size_type类型，可以使用auto来替代？！不行，只能通过上述方式，或用decltype(v.size())来指定它的类型。

v.push_back(t)

v[n]

v1 = v2

v1 = {a, b, c, ...}

v1 == v2

v1 != v2

<, <=, >, >=

$计算vector内对象的索引

只要vector对象不是一个常量，就能向下标运算符返回的元素赋值。也可通过计算得到vector内对象的索引，然后直接获取索引位置上的元素。

一般性方法：cin通过while语句负责读入数据，在循环体内部首先检查读入数据是否合法，然后才执行之后的逻辑。使用下标的时候，必须清楚地知道它是否在合理范围内。

$不能用下标形式添加元素

vector ivect; ivec是一个空vector，根本不包含任何元素，当然也就不能通过下标去访问任何元素！正确的方法是使用push_back

vector（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。只能对已知存在的元素执行下标操作！

越界访问导致缓冲区溢出（buffer overflow）是导致PC以及其它设备上应用程序出现安全问题的一个重要原因。

确保下标合法的一种有效手段是尽可能使用范围for语句

3.4 迭代器介绍

可使用下标运算符来访问string对象的字符或vector对象的元素，还可以用迭代器(iterator)。

所有标准库容器都可以使用迭代器。类似指针类型，其对象是容器中的元素或string对象中的字符。

end成员返回“尾元素的下一个位置”，仅是一个标记而已，表示我们已处理完容器中的所有元素，没什么实际含义（即不代表容器元素）。

若容器为空，begin和end返回的是同一个迭代器，都是尾后迭代器。

使用==和!=来比较两个合法的迭代器是否相同。

标准容器迭代器的运算符：

*iter 返回迭代器iter所指元素的引用，注意是引用；

iter->mem 解引用iter并获取该元素的名为mem的成员；

++iter 令iter指示容器中的下一个元素；

--iter 令iter指示容器中的上一个元素；

iter1 == iter2 判断两个迭代器是否相同（同时为尾后迭代器或同一个元素）；

iter1 != iter2

将第一个字符改为大写

string s("some string");

if (s.begin() != s.end()) {

auto it = s.being(); // it表示s的第一个字符

it = toupper(it); // 将当前字符改为大写形式

}

将迭代器从一个元素移动到另外一个元素：++

for (auto it = s.begin(); it != s.end() && !isspace(it); ++it)

it = toupper(it); //it解引用

关键概念：泛型编程

使用迭代器而非下标的原因，是因为这种编程风格在标准库提供的所有容器上都有效，都定义==和!=。

只有string和vector等一些标准库类型由下标运算符，而并非全部如此。

迭代器类型：拥有迭代器的标准库类型使用iterator和const_iterator来表示迭代器的类型。前者可以读写vector或string中的元素，后缀只能读取，和常量指针差不多。若vector或string对象不是常量，两者都可以用。

每个容器类定义了一个名为iterator的类型，该类型支持迭代器概念所规定的一套操作。

begin和end运算符：

具体返回类型由对象是否是常量决定，若对象是常量，返回const_iterator，否则返回iterator。

若对象只需读操作而无须写操作的话，最好使用const_iterator。C++11引入两个新函数cbegin和cend来表示返回值为const_iterator。

auto it3 = v.cbegin(); it3的类型为：vector::const_iterator