C++ Primer 笔记七

第十六章 string类和标准模板库

16.1 string类

1.构造字符串（string的构造函数）

	名称	说明
	String(Char*)	将 String 类的新实例初始化为由指向 Unicode 字符数组的指定指针指示的值。
	String(array<Char>[]()[])	将 String 类的新实例初始化为由 Unicode 字符数组指示的值。
	String(SByte*)	将 String 类的新实例初始化为由指向 8 位有符号整数数组的指针指示的值。
	String(Char, Int32)	将 String 类的新实例初始化为由重复指定次数的指定 Unicode 字符指示的值。
	String(Char*, Int32, Int32)	初始化为由指向 Unicode 字符数组的指定指针、该数组内的起始字符位置和一个长度指示的值。
	String(array<Char>[]()[], Int32, Int32)	初始化为由 Unicode 字符数组、该数组内的起始字符位置和一个长度指示的值。
	String(SByte*, Int32, Int32)	初始化为由指向 8 位有符号整数数组的指定指针、该数组内的起始字符位置和一个长度指示的值。
	String(SByte*, Int32, Int32, Encoding)	初始化为由指向 8 位有符号整数数组的指定指针、该数组内的起始字符位置、长度以及 Encoding 对象指示的值。

2.string类输入

 

对于C风格字符串有三种方式

char info[100];

cin>>info;

cin.getline(info,100); //固定大小

cin.get(info,100);

对于string对象有两种方式。

string str;

cin>>str;

getline(cin,str); //可自动调节str大小

 

两个版本的getline()都有一个可选参数，制定使用那个自负来确定输入边界cin.getline(info,100,’;’); getline(cin,str,’;’);

string是个类，这是操作符重载，如：getline(cin,str);  operator>>(cin,str);

3.使用字符串

length()和size()成员函数都返回字符串中的字符数。

string::nops是字符串可存储的最大字符数，通常是无符号int或无符号long的最大取值

方法原型	描述
size_type find (const string &str, size_type pos=0) const	从字符串的pos位置开始查找子字符串str，如找到则返回子字符串首次出现时其首字符的索引，否则返回string::nops
size_type find (const char* s, size_type pos=0) const	从字符串的pos位置开始查找子字符串s，如找到则返回子字符串首次出现时其首字符的索引，否则返回string::nops
size_type find (const char* s, size_type pos=0,size_type n)	从字符串的pos位置开始查找子字符串s的前n个字符组成的子字符串，如找到则返回子字符串首次出现时其首字符的索引，否则返回string::nops
size_type find (char ch, size_type pos=0) const	从字符串的pos位置开始查找字符ch，如找到则返回字符ch首次出现时其首字符的索引，否则返回string::nops

string库还提供了相关方法，rfine()查找子字符串或字符最后出现的位置、find_first_of()在字符串中查找参数中任何一个字符首次出现的位置、find_last_of()在字符串中查找参数中任何一个字符最后依次出现的位置、find_first_not_of()在字符串中查找第一个不被包含在参数中的字符、find_last_not_of()字符串中查找最后一个不被包含在参数中的字符

string还提供了哪些功能

附录F

16.2 auto_ptr类

auto_ptr是一个模板类，用于管理动态内存分配的用法。（头文件：memory）

使用auto_ptr

auto_ptr模板定义了类似指针的对象，可以将new获得（直接或间接）的地址赋给这种对象。当auto_ptr过期时，其析构函数将使用delete来释放内存。因此如果将new返回的地址赋给auto_ptr对象时，无需记住稍后释放内存。

template <class X> class auto_ptr{

public:

explicit auto_ptr (X* p = 0)throw();  // throw()表示构造函数不引发异常

….} //explicit表示构造函数是显式的，不支持隐式类型转换

将使用new的函数转换为使用auto_ptr的函数：1.包含头文件memory；2.将指向string的指针替换成指向string的auto_ptr对象；3.删除delete语句。

auto_ptr <double> pd (new double); auto_ptr <string> pd (new string); auto_ptr <string> pd (new string(str));

new double 是new返回的指针，指向新分配的内存块。它是auto_ptr<double>构造函数的参数，即它是对应于原型中形参p的实参。

有关auto_ptr的注意事项

只能对new分配的内存使用auto_ptr对象，而不要对由new[]分配的，或通过声明变量分配的内存使用它。

auto_ptr <string> pd (new string(“It’s my bag.”));

auto_ptr <string> lily;

lily = pd;

两个指针将指向同一个string对象，其中一个是另一个的拷贝。上述赋值语句不可接受，因为当ps和lily都过期时，程序将试图删除同一个对象两次。

要避免这种问题可以有多种方法：

1.定义复制操作符，使之执行深复制。

2.建立所有权概念，对于特定的对象，只有一个智能指针可以拥有它。智能指针的构造函数只能删除该智能指针拥有的对象。并使复制操作转让所有权，这就是用于auto_ptr的策略。（但是如果所有权被转让，则前一个对象将不再引用该字符串。）

3.创建智能更高的指针，跟踪引用特定对象的智能指针数，这被成为引用计数，仅当最后一个指针过期时，delete才被调用。

16.3  STL

STL提供了一组表示容器、迭代器、函数对象和算法的模板。STL容器是同质的，即存储的值的类型相同；算法是完成特定任务的处方；迭代器是用来遍历容器的对象，与遍历数组的指针相似，是广义指针；函数对象是类似于函数的对象，可以是类对象或函数指针（包括函数名，因为函数名被用作指针）。STL不是面向对象的编程，而是一种不同的编程模式——通用编程技术。

vector模板类

分配器

与string类相似，各种STL容器模板都接受一个可选的模板参数，该参数制定使用哪个分配器对象来管理内存。例如，vector模板的开头与下面的类似

template <class T, class Allocator = allocateor<T> >

class vector {…..

如果省略该模版参数的值，则容器模板将默认使用allocator<T>类，这个类以标准方式使用new和delete 

16.4通用编程技术

通用编程技术旨在编写独立于数据类型的代码。在C++中完成通用程序的工具是模板。

迭代器：是一个广义指针。事实上，它可以使指针，也可是是一个可以对其执行类似指针操作——如解除引用（*p）和递增（p++）——的对象。每个容器类都定义了一个合适的迭代器，该迭代器的类型是一个名为interator的typedef，其作用域为整个类。

vector<double>::iterator pd; //定义一个迭代器

vector<double> scores; //定义一个double类型的容器

pd = scores.begin(); //让pd指向scores的第一个元素

*pd = 22.3 //将pd指向的第一个元素的值设为22.3

++pd; //让pd指向下一个元素

为何需要迭代器：

模板使得算法独立于存储的数据类型，而迭代器是算法独立于使用的容器类型。模板还是和一个特定的数据结构（数组、链表…）关联在一起。

迭代器类型：输入迭代器、输出迭代器、正向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器。

输入迭代器

输入是从程序的角度来说的，即来自容器的信息被视为输入，就像来自键盘的信息对程序来说是输入一样，输入迭代器可被程序用作读取容器中的信息。只使用++来遍历容器信息。只读。

输出迭代器

将信息从程序传递给容器的迭代器叫做输出迭代器。用++来遍历容器信息。只写。

迭代器功能	输入	输出	正向	双向	随机访问
解除引用读取	有	无	有	有	有
解除引用写入	无	有	有	有	有
固定和可重复排序	无	无	有	有	有
++i  、 i++	有	有	有	有	有
--i  、 i--	无	无	无	有	有
i[n]	无	无	无	无	有
i+n	无	无	无	无	有
i-n	无	无	无	无	有
i+=n	无	无	无	无	有
i-=n	无	无	无	无	有

容器概念

容器是存储其他对象的对象。被存储的对象必须是同一种类型的，它们可以是OOP意义上的对象，也可以使内置类型值。被存储在容器中的数据为容器所有，这意味着如果容器过期了，里面的数据也会过期。（不过如果是数据是指针的话，则它指向的数据并不一定过期。）

不是任何类型的对象都能存储在容器中的，类型必须是可复制构造的和可赋值的。

序列

deque、list、queue、priority_queue、stack、vector都是序列，队列能够在队尾添加元素，在队首删除元素。deque表示的双端队列允许在两端添加和删除元素。

序列要求其元素按严格的线性顺序排列，不会在两次迭代之间发生变化。

表 序列的要求

表达式	返回值类型	说明
X a(n, t)		声明一个名为a的、由n个t组成的序列
X(n, t)		创建一个由n个t组成的匿名序列
X a(i,j)		声明一个名为a的序列，并将其初始化为区间[i, j)的内容
X(i, j)		创建一个匿名序列，并将其初始化为区间[i, j)的内容
a.insert(p, t)	迭代器	将t插入p前面
a.insert(p, n, t)	void	在p前面插入n个t
a.insert(p, i, j)	void	在p前面插入区间[i, j)的内容
a.erase(p)	迭代器	擦除删除p指向的元素
a.erase(p, q)	迭代器	删除区间[p, q]区间的元素
a.clear()	void	把a清空，等价于a.clear(a.begin(), a.end())

表 序列的可选要求

表达式	返回值类型	含义	容器

1.vector

vector是数组的一种类表示，它提供了自动内存管理功能，可以动态地改变vector对象的长度，并随着元素的添加和删除而增大和缩小，他提供了对元素的随机访问。在尾部添加和删除元素的时间是固定的，但是在头部或中间插入和删除元素的复杂度为现行时间。

vector是可翻转容器，增加了两个方法rbegin()和rend()，返回的迭代器都是类级类型reverse_iterator。对这样的迭代器进行弟子增，将导致它反向遍历可反转容器。

2.deque

双端队列double-ended queue，在STL中类似于vector容器，支持随机访问，主要区别是，从deque对象的开始位置插入和删除元素的时间是固定的，不像vector中那样是线性时间。因为实现更复杂，所以它比vector实现更慢。

3.list

双向链表。除了第一个和最后一个元素外，每个元素都与前后的元素相链接，这意味着可以双向遍历链表。list和vector之间关键的区别在于，list在链表中任意位置进行插入和删除的时间都是固定的。因此，vector强调的是通过随机访问进行快速访问，而list强调的是元素的快速插入和删除。

list也是可反转容器。但是list不支持数组表示法和随机访问。与矢量迭代器不同，从容器中插入和删除元素后曼联表迭代器指向的元素将不变，因为它不会移动元素的位置，知识会改变链接信息。指向某个元素的迭代器在容器插入或删除其他元素后，仍指向它原来指向的元素，但它的链接元素可能和原来不同。