标签:
C++定义了一个内容丰富的抽象数据类型标准库,其中最重要的标准库类型是string和vector,它们分别定义了大小可变的字符串和集合。string和vector往往将迭代器用作配套类型,用于访问string中的字符,或者vector中的元素。
另一种标准库类型为bitset,提供了一种抽象方法来操作位的集合。
string类型支持长度可变的字符串,vector用于保存一组指定类型的对象。
bitset类标准库类型提供了更方便和合理有效的语言级的抽象设施。通过这个类可以把某个值当作位的集合来处理。
1.1 命名空间的using声明
using的含义是右操作数的名字可以在做操作数的作用域中找到。如:std::cin中名字cin是在命名空间std中定义的。
using声明是一种最安全的机制
1、每个名字都需要一个using声明
一个using声明一次只能作用于一个命名空间成员。using声明可用来明确指定在程序中用到的命名空间中的名字,如果希望使用std(或其他的命名空间)中的几个名字,则必须为要用到的每个名字都提供一个using声明。
2、使用标准库类型的类定义
有一种情况下,必须总是使用完全限定的标准库名字:在头文件中。理由是头文件的内容会被预处理器复制到程序中。
2.1 标准库string类型
2.1 .1 string对象的定义和初始化
当没有明确指定对象初始化式时,系统将使用默认构造函数。
string s1; | 默认构造函数,s1为空串 |
string s2(s1); | 将s2初始化为s1的一个副本 |
string s3("value"); | 将s3初始化为一个字符串字面值副本 |
string s4(n, ‘c‘); | 将s4初始化为字符串‘c’的n个副本 |
2.1.2 string对象的读写
string类型的输入操作符:
(1)、读取并忽略开头所有的空白字符(如空格,换行符,制表符)。
(2)、读取字符直至再次遇到空白字符,读取终止。
如:如果输入到程序的是" Hello World! "(注意到开头和结尾的空格和制表符),则屏幕上将输出“Hello”,而不含任何空格。
1、读入未知数目的string对象
2、用getline读取整行文本
这个函数接受两个参数:一个输入流对象和一个string对象。getline函数从输入流的下一行读取,并保存读取到的内容到string中,但不包括换行符。和输入操作符不一样的是,getline并不忽略开头的换行符。只要getline遇到换行符,即便它是输入的第一个字符,getline也将停止读入并返回。如果第一个字符就是换行符,则string参数将被置为空string。
2.1.3 string对象的操作
s.empty() | 如果s为空串,则返回true,否则返回false |
s.size() | 返回s中的字符的个数 |
s[n] | 返回s中位置为n的字符,位置从0开始计数 |
s1 + s2 | 将s1和s2连接成一个新字符串,返回新生成的字符串 |
s1 = s2 | 将s1的内容替换为s2的副本 |
v1 == v2 | 比较v1和v2的内容,相等则返回true,否则返回false |
!=, <, <=, >, >= | 保持这些操作符惯有的含义 |
(2)、string::size_type类型
从逻辑上来讲,size()成员函数似乎应该返回整型数值,但事实上,size操作返回的是string::size_type类型的值。
string类类型和许多其他库类型都定义了一些配套类型。通过这些配套类型,库类型的使用就能与机器无关。size_type就是这些配套类型中的一种。它定义为与unsigned性(unsigned或unsigned long)具有相同的意义,而且保证足够大能够任意存储任意string对象的长度。
(3)、string关系操作符
string类定义了几种关系操作符用来比较两个string值的大小。这些操作符实际是比较每个string对象的字符。
关系操作符比较两个string对象时采用了和(大小写敏感的)字典排序相同的策略:
1)、如果两个string对象长度不同,且短的string对象与长的string对象的前面部分相匹配,则短的string对象小于长的string对象。
2)、如果两个string对象字符不同,则比较第一个不匹配的字符。
(4)、string对象的赋值
大多数string库类型的赋值等操作的实现都会遇到一些效率上的问题,但值得注意的是,从概念上讲,赋值操作确实需要做一些工作。它必须先把st1占用的相关内存释放掉,然后再分配给st1足够存放st2副本的内存空间,最后把st2中的所有字符复制到新分配的内存空间。
(5)两个string对象相加
string对象的加法被定义为连接。也就是说,两个或多个string对象可以通过使用加操作符+或者复合复制操作符+=连接起来。
(6)、和字符串字面值的连接
当进行string对象和字符串字面值混合连接操作时,+操作符的左右操作数必须至少有一个是string类型的。
(7)、从string对象获取字符
string类型通过下标操作符([])来访问string对象中的单个字符。下标操作符需要取一个size_type类型的值,来表明要访问字符的位置。这个下标中的值通常被称为“下标”或者“索引(index)”
string对象的下标从0开始。
(8)、下标操作可用于左值
标准库不要求检查索引值,所用索引的下标越界是没有定义的,这样往往会导致;严重的运行错误。
2.1.4 string对象字符的处理
我们经常要对string对象中的单个字符进行处理,例如:通常需要知道某个特殊字符是否为空白字符、字母、数字等。下表中列出了各种字符操作函数,适用于string对象的字符(或其他任何char值)。这些函数都在cctype头文件中定义。
isalnum(c) | 如果c是字母或者数字,则为true |
isalpha(c) | 如果c是字母,则为true |
iscntrl(c) | 如果c是控制字符,则为true |
isdigit(c) | 如果c是数字,则为true |
islower(c) | 如果c是小写字母,则为true |
isprint(c) | 如果c是可以打印的小写字母则为true |
ispunct(c) | 如果c是标点符号,则为true |
isspace(c) | 如果c是空白符号,则为true |
isupper(c) | 如果c是大写字母,则为true |
isxdigit(c) | 如果c是十六进制数,则为true |
tolower(c) | 如果c是大写字母,则返回其小写字母形式,否则直接返回c |
toupper(c) | 如果c是小写字母,则返回其大写字母形式,否则直接返回c |
isgraph(c) | 如c不是空格,但可打印,则为true |
3.1 标准库vector类型
vector是同一种类型的对象的集合,每个对象都有一个对应的整数索引值。和string对象一样,标准库将负责管理与存储元素相关的内存。我们把vector称为容器,因为它可以包含其他对象。一个容器中的所有对象都必须是同一种类型的。
使用vector之前,需要包含相应的头文件。
#include <vector>
using std::vector
vector是一个模板类。使用模板可以编写一个类型一或者函数定义,而用于多个不同的数据类型。
声明从类模版产生的某种类型的对象,需要提供附加信息,信息的种类取决于模板。以vector为例,必须说明vector保存何种对象的类型,通过将类型放在模板名称后面的尖括号中来指定类型:
vector <int > ivec;
vector <Sales_item> Sales_vec;
vector不是一种数据类型,而只是一个类模板,可用来定义任意多种数据类型。vector类型的每一种都指定了其保存元素的类型。
3.1.1 vector对象的定义和初始化
vector <T> v1; | vector保存类型为T的对象。默认构造函数v1为空 |
vector <T> v2(v1); | v2是v1的一个副本 |
vector <T> v3(n, i); | v3包含n个值为i的元素 |
vector <T> v4(n); | v4含有值初始化的元素的n个副本 |
若要创建非空的vector对象,必须给出初始化元素的值。当把一个vector对象复制到另一个vector对象时,新复制的vector中每个元素都初始化为原vector中相应元素的副本。但这两个vector对象必须保持同一种元素类型:
vector <int> ivec1;
vector <int> ivec2(ivec1);//复制ivec1到icec2正确
vector <string> svec(ivec1);//错误,类型不同
可以用元素个数和元素值对vector对象进行初始化。构造函数用元素个数来决定vector对象保存的元素的个数,元素值指定每个元素的初始值:
vector <int> ivec4(10, -1);
vector <string> svec(10, "hi!");
关键概念:vector对象(以及其他标准库容器对象)的重要属性就在于可以在运行时高效的添加元素。因为vector增长的效率高,在元素值已知的情况下,最好是动态的添加元素。
(2)、值的初始化
如果没有指定元素的初始化式,那么标准库将自行提供一个元素初始值进行值初始化。这个由库生成的初始值将用来初始化容器中的每一个元素,具体值为何,取决于存储在vector中的元素的数据类型。
3.1.2 vector对象的操作
vector标准库提供了许多类似于string对象的操作:
v.empty() | 如果v为空,则返回true,否则返回false |
v.size() | 返回v中元素的个数 |
v.push_back(t) | 在v的末尾增加一个值为t的元素 |
v[n] | 返回v中位置为n的元素 |
v1 = v2 | 把v1中的元素替换为v2中的元素的副本 |
v1 ==v2 | 如果v1与v2相等,则返回true |
!=, <, <=, >, >= | 保持这些操作符惯有的含义 |
empty和size操作类似于string类型的相关操作。
使用size_type类型时,必须指出该类型是在哪里定义的。vector类型总是包括vector的元素类型:
vector <int> :: size_type;//正确
vector ::size_type;//错误
(2)、向vector添加元素
(3)、vector的下标操作
vector中的对象是没有命名的,可以按vector中对象的位置来访问他们。通常使用下标操作符来获取元素。
(4)、不能用下标操作添加元素
注:必须是已存在的元素才能用下标操作符进行索引。通过下标操作符进行赋值时,不会添加任何元素。
4.1 迭代器简介
除了使用下标来访问vector对象的元素外,标准库还提供了另一种访问元素的方法:使用迭代器。迭代器是一种检查容器内元素并遍历元素的数据类型。
标准库为每一种标准容器定义了一种迭代器类型。迭代器类型提供了比下标操作符更通用化的方法:所有的标准库容器都定义了相应的迭代器类型,而只有少数的容器支持下标操作。因为迭代器对所有容器都适用,现代C++程序更倾向于使用迭代器而不是下标操作访问元素,即使对支持下标操作的vector类型也是这样。
(1)、容器的iterator类型
每种容器类型都定义了自己的迭代器类型,如vector:
vector <int> :: iterator iter;
这条语句定义了一个名为iter的变量,它的数据类型是由vector <int> 定义的 iterator类型。每个标准库容器类型都定义了一个名为iterator的成员,哲理的iterator与迭代器实际类型的含义形同。
术语:迭代器和迭代器类型
程序员首次遇到有关迭代器的术语时可能会困惑不解,原因之一是由于同一个术语iterator往往表示两个不同的事物。一般意义上是指迭代器的概念;而具体而言时指的是由容器定义的具体的iterator类型,如vector <int>。
重要理解的是,有许多用作迭代器的类型,这些类型在概念上是相关的。若一种类型支持一组确定的操作(这些操作可用来遍历容器内的元素,并访问这些元素的值),我们就称这种类型为迭代器。
(2)begin和end操作
每种容器都定义了一对命名为begin和end的函数,用于返回迭代器。如果容器中有元素的话,由begin返回的迭代器指向的第一个元素:
vector <int> :: iterator iter = ivec.begin();
上述语句 把iter初始化为由名为begin的vector操作返回的值。
由end操作返回的迭代器只想vector的“末端元素的下一个”。通常称为超出末端迭代器,表明它指向了一个不存在的元素。
注:由end操作返回的迭代器并不指向vector中的任何实际的元素,相反,它只起一个哨兵的作用,表示我们已经处理完vector中所有的元素。
(3)、vector迭代器的自增和解引用运算
迭代器类型定义了一些操作来获取迭代器所指向的元素,并允许程序员将迭代器从一个元素移动到另一个元素。迭代器类型可使用解引用操作符(*操作符)来访问迭代器所指向的元素:
*iter = 0;
解引用操作符返回迭代器当前所指向的元素。
从逻辑上说,迭代器的自增操作和int型对象的自增操作类似。对int对象来说,操作结果就是把int型值“加1”,而对迭代器对象则是把容器中的迭代器“向前移动一个位置”。因此,如果iter指向第一个元素,则++iter指向第二个元素。
注:由于end操作返回的迭代器不指向任何元素,因此不能对它进行解引用或自增操作。
(4)、迭代器的其他操作
另一对可执行迭代器操作就是比较:用==或!=操作符来比较两个迭代器,如果两个迭代器对象指向同一个元素,则它们相等,否则就不相等。
5.1 标准库bitset类型
有些程序要处理二进制位的有序集,每个位可能包含0(关)值或1(开)值。位是用来保存一组项或条件的yes/no信息(有时也称标志)的简洁方法。标准库提供的bitset类简化了位集的处理。要使用bitset类就必须包含相关的头文件。
#include <bitset>
using std::bitset;
(1)、bitset对象的定义和初始化
bitset <n> b; | b有n位,每位都为0 |
bitset <n> b(u); | b是unsigned long型u的一个副本 |
bitset <n> b(s); | b是string对象s中含有位串的副本 |
bitset <n> b(s, pos, n); | b是s中从位置pos开始的n个位的副本 |
bitset <32> bitvec;
标签:
原文地址:http://blog.csdn.net/y601500359/article/details/42211553