CS106L C++ 笔记

CS106L

reference & const(引用与常量)

• 如果不使用引用，C++会默认对声明的对象进行拷贝

• std::vector<int> vec{1, 2, 3};
  const std::vector<int>& c_ref = vec;
  
  std::vector<int> copy = c_ref;
  copy.push_back(4);
  // vec = {1, 2, 3}
  // copy = {1, 2, 3, 4}
  

• 使用auto显式指定const 和 引用

• std::vector<int> vec{1, 2, 3};
  const std::vector<int> c_vec{7, 8};
  std::vector<int>& ref = vec;
  const std::vector<int>& c_ref = vec;
  auto copy = c_ref; // a non-const copy
  const auto copy = c_ref; // a const copy
  auto& a_ref = ref; // a non-const reference
  const auto& c_aref = ref; // a const reference
  
  

• 记住， 当我们对变量进行赋值时，C++默认的会进行copy，我们需要使用引用代替
• 对于一个函数，我们可以将返回类型设置为引用，但是要注意的事Dangling reference， 即如果返回的是临时变量则会出现报错，如下：vec只是在front里调用临时的变量，front执行完以后就会销毁

  • int& front(const std::string& file) {
        std::vector<int> vec = readFile(file);
        return vec[0];
    }
    int main() {
       front("text.txt") = 4; // undefined behavior
       return 0;
    }
    

• 什么时候需要使用引用or const引用
  • 如果我们工作的变量占用很小的内存空间（int, double) ,我们不需要使用引用也可以很快的拷贝变量
  • 如果我们需要给变量起别名来修改变量值，那么我们可以使用引用
  • 如果我们不需要修改变量，但是它看起来是个大变量（vector），我们可以使用const引用

C++ Streams流

• Output Streams

  • std::ostream, 仅接收 << 操作符， 将数据转换为字符串并将其发送到流
  • ofstream是对文件操作的流

  • 
    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <fstream>
    
    //No using namespace std;!!!!
    using std::cout;
    using std::endl;
    using std::string;
    
    //function to write num to any ostream
    
    
    int main() {
        // Write an int to the user's console.
        int myNum = 42;
        cout << "The answer is: " << myNum << endl;
    
        // Write an int to a file.
        std::ofstream out_stream("out.txt");
    
        out_stream << "The answer is: " << myNum << endl;
    
    
        // Write method to take any ostream
    
    
        return 0;
    }
    
    

• Input Streams

  • 仅接收>>操作符， 从流中接收string转化为data
  • istream work的流程：)
  • >>读取到下一个空白字符且不超过该空白字符
  • getline读取到下一个分隔符（默认情况\n)
  • 不要将getline和>>混用
  • iostream 是一个istream or ostream

• 流的内部工作

  • 缓冲（存储在流内部数据序列称为缓冲区）：
    • 在临时缓冲区累积所有字符， 当缓冲区满了，将所有缓冲区内容写入输出。
    • 通过std::flush 刷新缓冲区
    • Istreams使用buffer存储我们尚未使用的数据
    • Ostreams使用缓冲区来存储我们尚未输出的数据
  • state bit（状态位）
    • Good bit ： 是否准备好read/write
    • Faile bit: 之前的操作失败，之后的操作冻结
    • EOF bit：前一个操作达到了文件末尾（EOF是文件末尾结束符）
    • Bad bit：外部的完整性错误
  • Chaining(连续的链式<< << or >> >>)

    • std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const std::string& s);
      std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const std::string& s);
      std::cout << "hello" <=> operator<<(std::cout, "hello")
      std::cin << input; <=> operator>>(std::cout, input)
      

    • 

containers容器

• Suqence Containers（序列容器， vector， deque， list）
  • std中vector的实现
    • vector是由固定长度的数组组成，这个数组在必要时可以自动重定义大小
  • std中list： 给定一个指向该位置的迭代器，std::list在序列中的任何位置提供快速插入，但是不能通过索引获得元素
  • 
• Container Adaptors
  • Wrapper, 包装器
  • Container adaptor: 提供一个不同的接口给序列容器

  • std::stack<int> stack_d; // Container = std::deque
    std::stack<int, std::vector<int>> stack_v; // Container = std::vector
    std::stack<int, std::list<int>> stack_l; // Container = std::list