C++基础：第四章数组、vector和字符串

文章目录

第4章数组、vector和字符串
- 第1节数组
- - 注意事项
  - 数组的复杂声明
  - 数组中元素的访问
  - 数组到指针的隐式转换
  - 获得s指向数组开头和结尾的指针
  - 数组的其他操作
  - C字符串
  - 多维数组
- 第2节 vector
- - 构造和初始化
  - 元素的索引和遍历
  - 迭代器iterator
  - vector相关其他内容
- 第3节 string

第4章数组、vector和字符串

第1节数组

将一个到多个相同类型的对象串联到一起，所组成的类型

int a ; int b[10]; 区分类型，b的类型为int[10]
初始化方式
- 缺省初始化
- int a[3] = {1,2}; //第三个元素为0
- int b[] = {1,2,3} //int[3]

注意事项

不能使用auto声明数组类型
数组不支持复制
数组的长度必须为一个常量表达式

字符串的数组特殊性（在字符串结尾隐式加上\0表示结束）

char str[] = "Hello";                 //char[6]
char srt[] = {'H','e','l','l','o'};    //char[5]

数组的复杂声明

指针数组与数组的指针

int x1,x2,x3;                //指针数组
int* a[3] = {&x1, &x2, &x3};   //a类型为int*[3]

int a[3] = {1, 2, 3};        //数组的指针
int (*b)[3] = &a;             //b类型为int(*)[3]

声明数组的引用
```
int a[3] = {1, 2, 3};
int (&b)[3] = a;
```

数组中元素的访问

数组对象是一个左值（l-value）

（左值：能够放在等号左侧的值（C），C++中 locater-value）

使用时会转换成相应的指针类型
x[y]; // 会被解析成*(x+y)

数组到指针的隐式转换

通常会产生转换

隐式转换会丢失一部分信息

int a[3] = {1,2,3};    //a  int[3]
auto b = a;               //b  int*

可以通过声明引用来避免隐式转换

int a[3] = {1,2,3};    //a  int[3]
auto b = a;            //b  int*
auto& c = a;           //c  int(&)[3]

不能使用extern指针来声明数组

获得s指向数组开头和结尾的指针

int a[3] = {1, 2, 3};
a;
&(a[0]);          //开头指针
std::begin(a);    // int*
std::cbegin(a);   // const int*a+3;
&(a[3]);          //结尾指针
std::end(a);
std::cend(a);     //end和cend指向数组最后一个元素的下一个元素

数组的其他操作

求元素个数

sizeof 对象的字节数（C语言常用）sizeof(a)/sizeof(int)
std::size(a); （推荐方法）
std::cend(a) - std::cbegin(a); 运行期操作（编译器可以解决，不推荐）

数组的遍历

int a[3] = {1,2,3};
size_t index = 0;
while(index < std::size(a)){index = index + 1;
}

int a[3] = {1,2,3};
auto ptr = std::cbegin(a);
while(ptr != std::cend(a)){ptr = ptr + 1;
}

for(int x:a){//语法塘    c++insight可以查看  简化书写   C++11开始
}

C字符串

字符串本质上也是数组

char str[] = "Hello"; //char[6] null-terminated string

auto ptr = str; //char*

隐式转化为指针类型，对字符串进行操作时寻找'\0'代表字符串结束

返回字符串长度

#include <cstring>
strlen(a);

多维数组

本质：数组的数组

int a[3][4];

聚合初始化

int a[][4] = {{1,2,3},{4,5,6,7}};

多维数组的索引和遍历

int x[3][4] = {1,2,3,4,5};
for(auto& p:x){for(auto q:p){std::cout<< q <<'\0';}
}

指针与多维数组

第2节 vector

C++标准库中定义的类模板

std::vector<int> x;

与内建数组相比，更侧重于易用性（性能差于内建数组）

可复制、可在运行期动态改变个数

构造和初始化

聚合初始化 std::vector<int> a = {1,2,3};
其他 std::vector<int> a(3);

其他方法

获取元素个数，判断是否为空

std::vector<int> a = {1,2,3};
a.size();                //输出元素个数
a.empty();               //输出是否为空

插入、删除元素

a.push_back(2);          //结尾插入一个元素2
a.pop_back();            //从结尾删除一个元素

vector的比较

元素的索引和遍历

[]v.s.at at在索引超出时会报错，更加安全

begin/end函数 v.s. begin/end方法

auto x = a.begin();
auto y = a.end();         //返回一个iterator

迭代器iterator

模拟指针的行为
包含多种类别，每种类别支持的操作不同
vector对应随机访问迭代器
- 解引用与下标访问 （*x） y[1]
- 移动
- 两个迭代器相减求距离
- 两个迭代器比较

vector相关其他内容

添加元素可能使迭代器失效

多维vector

std::vector<std::vector<int>> x;
x.push_back(std::vector<int>());
x[0].push_back(1);
std::cout<<x[0][0]<<std::endl;std::vector<std::vector<int>> y = {{1,2,3},{4,5}};

从.到->

std::vector<int> x;
std::vector<int>* ptr = &x;
(*ptr).size();
ptr->size();          //语法塘 同上一行相同

第3节 string

C++标准库中定义的类模板，用于内建字符串的代替品

std::string是std::basic_string<char>的别名

与内建字符串相比，更侧重于易用性

可复制、在运行期动态改变字符串的个数

构造与初始化

#include <string>
std::string str = "Hello";
str = str + "!";
std::string str2 = "World";
std::string str3;
str3 = str + str2;

其他方法

尺寸相关（size,empty）
比较
赋值
拼接（直接加）
索引 str[2]
转换为C字符串

auto ptr = str.c_str(); //返回一个char*类型的指针，指向null-terminated的字符数组的首元素地址