【C++】《C++ Primer》第三章 知识点总结

目录

3.1 命名空间的using声明

头文件内不应有using声明

3.2 标准库类型string

cin和getline

string对象相加

range for处理每个字符

编程习惯！

3.3 标准库类型vector

初始化方式：()和{}

C++中vector添加元素和C语言的区别

缓冲区溢出 与 下标不合法

3.4 迭代器

迭代器的概念

迭代器的运算符

编程习惯！

迭代器的const、非const、cbegin()

迭代器失效

3.5 数组

初始化

遍历

指针和数组的隐式关系

指针也是迭代器

标准库函数begin和end

附：部分习题答案

---

3.1 命名空间的using声明

头文件内不应有using声明

3.2 标准库类型string

cin和getline

void test()
{
    string s;
	while (cin >> s)
	{
		cout << s << endl;
	}
}
 
输入: 
abc de
输出: 
abc
de

void test()
{
    string s;
	while (getline(cin, s))
	{
		cout << s << endl;
	}
}
 
输入: 
abc de
输出: 
abc de

string对象相加

规则：必须保证=两边至少有一个是string

range for处理每个字符

void test()
{
 
	string s("abcd");
	for (auto c : s)
	{
		cout << c << " ";
	}
}
输出: a b c d
注，如果for (int c : s)，那么输出 97 98 99 100，因为是这样的：
char c = 'a';
int temp = c;
cout << temp;

注：向vector添加元素，不能使用 range for！因为：

但是可以用range for来遍历！

编程习惯！

遍历vector的时候，依然必须要保证下标的合法的！！

3.3 标准库类型vector

初始化方式：()和{}

一般来说，圆括号()表示"构造"，花括号{}表示初始化值的列表

对于后者，也有例外：

注意，对于用 range for初始化的理解：

// 第一种情况
vector<int> v(10);
for (auto i : v)
{
    cout << i << " ";
    v[i] = 42;
}
for (auto num : v)
{
    cout << num << " ";
}
cout << endl;
最后输出：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
42 0 0 0 0 0 0 0 0 0
 
// 另一种情况
vector<int> v2(10);
for (auto &i : v2)
{
    i = 42;
}
for (auto num : v2)
{
    cout << num << " ";
}
cout << endl;
 
最后输出：
42 42 42 42 42 42 42 42 42 42

range for的原理是，每次迭代i都会被初始化为v中下一个元素的值；

第3-7行，因为v每个元素都是0，因此i每次都是0，因此v[i] = 42永远只有第0个元素被赋值为42，其余不变；

第19-22行，因为i是个引用，遍历整个v2，因此每次i = 42都会把每个元素赋值为42；

C++中vector添加元素和C语言的区别

C在创建vector的时候，顺便指定其容量是最好的；

C++却相反，事先设定大小反而性能可能更差。

缓冲区溢出 与 下标不合法

void test()
{
	vector<int >v;
	v[10] = 10; // 直接崩溃！因为v是空的,无法用下标访问
 
    vector<int >v1(11, 0); // 初始化v1为11个0
	v[10] = 10; // 正确, 因为现在v1有11个元素，因此可以访问
 
}

3.4 迭代器

迭代器的概念

技巧：平时其实无须注意迭代器的类型，用auto即可，因此：

vector<int>::iterator iter = v1.begin(); // 完全不用写前面的那一长串！
直接用：
auto iter = v1.begin(); 

迭代器的运算符

• *iter 解引用，获得迭代器所指元素的引用
• (*iter).age 解引用，获得迭代器所指对象的age成员
• iter->age 和上面的等价
• ++/-- iter 移动迭代器

因此，用->会方便点，就不需要每次都加*了（->把解引用和成员访问两个操作结合在一起）

注1：C++迭代器可以往回退，但Python里的迭代器是不行的，例如：

void test()
{
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		v1.push_back(i);
	}
 
	vector<int>::iterator iter = v1.begin() + 3;
	cout << *iter << endl;  // 输出3
 
	--iter; // 回退
	cout << *iter;  // 输出2
}

注2：C++11没有定义迭代器的加法，因为是没有意义的。而可以用两个迭代器相减，得到迭代器之间的距离。

void test()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	auto begin = v.begin();
	auto end = v.end();
	cout << *(begin + end); // 错误
	cout << end - begin; // 输出10, 指的是end到begin之间的距离(元素个数)
}

注3：不能对end进行增减或解引用，因为end返回的迭代器不实际指示某个元素。

编程习惯！

对于C++来说，推荐使用迭代器去遍历容器！

迭代器的const、非const、cbegin()

void test()
{
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		v1.push_back(i);
	}
 
	vector<int>::const_iterator citer = v1.begin() + 4;
	*citer = 2; // 错误，因为是const，不可以修改
	cout << *citer;
 
    // 或者用C++11的新函数 cbegin cend
    for (auto citer = v1.cbegin(); citer != v1.cend(); ++citer)
    {
        ...
    }
}

迭代器失效

任何一种可能改变vector容量的操作，例如push_back，都会使vector对象的迭代器失效！

3.5 数组

初始化

关于int等基本数据类型和string型的初始化区别

void test()
{
	int a[10];
	int b[10] = {};
    cout << a[2]; // 输出错乱！因为函数内不会默认初始化int型数组
	cout << b[2]; // 输出0, 因为上面{}表面已经初始化为全0了
 
    string s[10];
    cout << s[2]; // 输出空串, 因为string特性, 不论函数内还是外, 都会默认初始化为空串！
}
 
int c[10]; // 函数外定义, 那么默认初始化全0
 
int main()
{
	test();
	cout << c[3]; // 输出0
	return 0;
}

遍历

推荐使用range for这个遍历方法！

指针和数组的隐式关系

对于auto：

对于decltype：该是什么就是什么，不会发生隐式转换

指针也是迭代器

void test()
{
	int a[10] = {};
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		a[i] = i;
	}
	int* begin = a; // 指针也是迭代器
	int* end = &a[10]; // 尾后指针
 
	for (; begin != end; ++begin) // 迭代
	{
		cout << *begin << " ";
	}
}

注意，第9行，a[10]的索引只到9，但作为尾后指针，可以取到最后一个元素的下一个元素，因此索引是10；这个不存在的元素唯一的作用就是提供地址用于初始化end。

但是！这样很容易出错，因为C++11引入了标准库函数begin()和end()

标准库函数begin和end

注：上面不能用begin和end来作为变量名称，不然会报错：

int *begin = begin(ia); int *end= end(ia); --> 错误

 

附：部分习题答案

练习3-2 

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
 
void test()
{
	// 一次读入一行
	string s;
	//while (getline(cin, s))
	//{
	//	cout << s;
	//}
 
	// 一次读入一个词
	string s1;
	while (cin >> s1)
	{
		cout << s1;
	}
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-4

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
 
void test()
{
	cout << "比大小:" << endl;
	string s1, s2;
	cin >> s1 >> s2;
	if (s1 == s2)
	{
		cout << s1;
	}
	else
	{
		string s3 = (s1 > s2) ? s1 : s2;
		cout << s3 << endl;
	}
 
	cout << "是否等长:" << endl;
	cin >> s1 >> s2;
	if (s1.size() == s2.size())
	{
		cout << s1;
	}
	else
	{
		string s4 = (s1.size() > s2.size()) ? s1 : s2;
		cout << s4 << endl;
	}
 
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-5

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
 
void test()
{
	string s1, s2;
	while (cin >> s1)
	{
		if (s1 == "EOF")
		{
			break;
		}
		s2 += s1;
		
	}
	cout << s2 << endl;
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-6

 

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
 
void test()
{
	string s;
	getline(cin, s); // 注，空格也是字符，也会被X替代
	for (auto &ch : s)
	{
		ch = 'X';
	}
	cout << s;
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-7

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
 
void test()
{
	string s;
	getline(cin, s); // 注，空格也是字符，也会被X替代
	for (char& ch : s)
	{
		ch = 'X';
	}
	cout << s;
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-8

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
 
void test()
{
	string s;
	getline(cin, s);
 
	decltype(s.size()) index = 0;
	while (true)
	{
		if (index == s.size())
		{
			break;
		}
		char& r = s[index];
		r = 'X';
 
		++index;
	}
 
	cout << s;
 
}
 
void test1()
{
	string s;
	getline(cin, s);
 
	for (decltype(s.size()) index = 0; index != s.size(); ++index)
	{
		char& r = s[index];  
		r = 'X';
	}
 
	cout << s;
 
}
 
/// 上面的写复杂了，忘记了还可以下标访问
 
void test2()
{
	string s;
	getline(cin, s);
	for (decltype(s.size()) index = 0; index != s.size(); ++index)
	{
		s[index] = 'X';
	}
 
	cout << s;
}
 
 
int main()
{
	test2();
	return 0;
}

练习3-10

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
 
void test()
{
	string s1, s2;
	getline(cin, s1);
 
	for (auto c : s1)
	{
		if (ispunct(c))
		{
			continue;
		}
		s2 += c;
	}
 
	cout << s2;
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-14

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	vector<int> v;
 
	int num = 0;
	while (cin >> num)
	{
		v.push_back(num);
	}
	
	//for (vector::iterator begin = v.begin(); begin != v.end(); ++begin)
	//{
	//	cout << *begin << " ";
	//}
	for (auto num : v)
	{
		cout << num << " ";
	}
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-15

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	vector v;
	string s;
	while (cin >> s)
	{
		if (s == "EOF")
		{
			break;
		}
		v.push_back(s);
	}
 
	for (auto c : v)
	{
		cout << c << " ";
	}
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-17 

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	vector v;
	string s1, s2;
	while (cin >> s1)
	{
		if (s1 == "EOF")
		{
			break;
		}
 
		for (auto& c : s1)
		{
			c = toupper(c);
		}
 
		v.push_back(s1);
	}
 
	
	for (auto str : v)
	{
		cout << str << endl;
	}
 
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-19

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	// 方法一
	vector<int> v(10, 42);
	for (auto i : v)
	{
		cout << i << " ";
	}
	cout << endl;
 
	// 方法二
	vector<int> v1;
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		v1.push_back(42);
	}
 
	for (auto i : v)
	{
		cout << i << " ";
	}
	cout << endl;
 
	// 方法三 --> 我没想到
	vector<int> v2(10);
	for (auto &i : v2)
	{
		i = 42;
	}
 
	cout << endl;
	for (auto i : v2)
	{
		cout << i << " ";
	}
	cout << endl;
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-23

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		v.push_back(i);
	}
 
	for (auto begin = v.begin(); begin != v.end(); ++begin)
	{
		*begin *= 2;
	}
 
	for (auto begin = v.begin(); begin != v.end(); ++begin)
	{
		cout << *begin << " ";
	}
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-24

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		v.push_back(i);
	}
 
	for (auto begin = v.begin(); begin != v.end(); ++begin)
	{
		cout << *begin << " ";
	}
 
	cout << endl;
 
	// 相邻两数之和
	for (auto begin = v.begin(); begin != v.end()-1; ++begin)
	{
		cout << *begin+*(begin+1) << " ";
	}
 
	cout << endl;
 
	// 首位元素之和
	//int tag = 1;
	//for (auto begin = v.begin(); begin != v.end(); ++begin)
	//{
	//	if (tag == v.size() / 2)
	//	{
	//		break;
	//	}
	//	cout << *(begin) + *(v.size()-tag-1)
 
	//}
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-25

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	vector<int> v(4);
	int score;
	auto begin = v.begin();
	while (cin >> score)
	{
		if (score <= 30)
		{
			++* (begin + score / 10);
		}
	}
 
	for (auto begin = v.begin(); begin != v.end(); ++begin)
	{
		cout << *begin << " ";
	}
 
 
}
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}
 

练习3-31

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	int a[10] = {};
	int tag = 0;
 
	for (auto& i : a)
	{
		i = tag;
		++tag;
	}
 
	for (auto& i : a)
	{
		cout << i << " ";
	}
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-32

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	int a[10] = {};
	int tag = 0;
 
	// 拷贝给另一个数组
	for (auto& i : a)
	{
		i = tag;
		++tag;
	}
 
	int b[10] = {};
	tag = 0;
	for (auto i : a)
	{
		b[tag] = i;
		++tag;
	}
 
	// 用vector重新实现
	vector<int>v;
	for (auto& i : a)
	{
		v.push_back(i);
	}
 
	// 打印输出
	for (auto& i : v)
	{
		cout << i << " ";
	}
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-36

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	// 比较数组元素是否相等
	int a[] = { 1,2,3,4,5,6 };
	int b[] = { 1,2,3,4,5,6 };
 
	int numA = 0;
	int numB = 0;
	for (auto i : a)
	{
		++numA;
	}
	for (auto i : b)
	{
		++numB;
	}
 
	if (numA != numB)
	{
		cout << "不相等";
	}
	else
	{
		for (int i = 0; i < numA; ++i)
		{
			if (a[i] != b[i])
			{
				cout << "不相等";
			}
		}
		cout << "相等";
	}
 
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-39 

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	string s1("wind1");
	string s2("wind1");
 
	if (s1.size() != s2.size())
	{
		cout << "不相等";
	}
	else
	{
		int tag = 0;
		for (int i = 0; i < s1.size(); ++i)
		{
			if (s1[i] != s2[i])
			{
				cout << "不相等";
				tag = 0;
				break;
			}
			tag = 1;
			
		}
		if (tag)
		{
			cout << "相等";
		}
		
		
	}
 
	cout << endl;
 
	// 方法二
	if (s1 == s2)
	{
		cout << "相等";
	}
	else
	{
		cout << "不相等";
	}
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

练习3-40和3-41

#include 
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
using namespace std;
#include 
#include 
 
void test()
{
	// 整形数组初始化vector对象
	const int size = 10;
	int a[size] = { 1,2,3,4 };
	vector<int>v(begin(a), end(a));
 
	for (auto i : v)
	{
		cout << i << endl;
	}
	cout << endl;
 
	// vector对象拷贝给整型数组
	int b[size];
	auto it = cbegin(a);
	for (auto& val : b)
	{
		val = *it;
		++it;
	}
 
	for (auto i : b)
	{
		cout << i << endl;
	}
 
}
 
 
 
int main()
{
	test();
 
	return 0;
}