3、字符串、向量和数据

3.1 命名空间的using声明

• 形式：using namespace::name;

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3.2 标准库类型string

• 表示可变长的字符序列

• size()的返回值值类型是string::size_type，一个无符号的整数
• string对象和字符字面值及字符串字面值混在一条语句中使用时，必须确保每个加法运算符两侧对象至少一个时string，如：

  string s6 = s1 + ", " + “world”;//正确
  
  string s7 = “hello” + “,” +s1; //错误

• 中定义了函数isalnum()、isdigit()…
• 对string对象的每个元素做某个操作，如

  for (auto &c : s)    //基于范围的for语句
     c = toupper(c);   //改成大写
  

• 使用下标方式迭代：

  for(decltype(s.size()) index=0;index!=s.size()
     &&!isspace(s[index]); ++index)
     s[index] = toupper(s[index]);
  

• string 对象上的操作
  • 1.初始化对象的方式
  • 2.所能执行的操作：函数名调用操作、<<、+等运算符操作
    • string s;cin>>s1>>s2;: 会自动忽略开头的空白(\n \t)
    • while(getline(cin,s));:遇到换行符结束但不会存到s中,返回流参数

3.2 标准库类型vector

表示对象的集合，也叫容器,是一个类模板

#include
using std::vector

• 编译器根据模板创建类或函数的过程称为实例化
• 初始化如：

  vector<T> v5{a,b,c,d,...}
  vector<T> v5={a,b,c,d,..}  //注意这里不是圆括号
  

3.4 迭代器

• 有效的迭代器或者指向某个元素、或者指向容器中尾元素的下一位置。
• 有迭代器的类型同时拥有返回迭代器的成员，比如都有begin/cbegin()和end/cend()成员
  • *iter:返回迭代器所指元素的引用
  • iter->mem:解引用该元素，(*iter).mem
  • …
• 迭代器类型：

  vector<int>::iterator it;  // it能读写vector的元素
  string::iterator it;  // it能读写string对象中的元素
  vector<int>::const_iterator it;  // it能读不能写vector的元素
  string::const_iterator it;  // it能读不能写string对象的元素
  

• 谨记：但凡是使用了迭代器的循环体，都不要向迭代器所属的容器中添加元素
• 迭代器的运算：iter±n表向前后移动n个元素，iter1-iter2表之间的距离(difference_type)，
• 例：

  auto beg = text.begin(),end = text.end();
  auto min = text.begin() + (end - beg)/2;
  while(mid != end && *mid != sought){
     if(sought < *mid) end = mid;
     else beg = mid+1;
     mid = beg + (end-beg)/2;
  }
  

3.5 数组

• 复杂的数组声明
  • int *ptrs[10]; //ptrs是含有10个整型指针的数组
  • int &refs[10] = /* ? */ //错误，不存在引用的数组
  • int (*pArray)[10] = &arr; //指向含有10个整数的数组，从内向外理解
  • int (&arrRef)[10] = arr; //引用一个含10个整数的数组
  • int *(&array)[10] = ptrs; //array是数组的引用，该数组含有10个指针
• 数组下标为定义在中的size_t类型
• 数组与指针：

  int ia[]={0,1,2};
  auto ia2(ia);  //ia2是一个整型指针，指向ia的第一个元素
  decltype(ia) ia3 = {0,1,2};//ia3是数组
  int *beg=begin(ia);  //指向ia的首元素
  int *last=end(ia);   //指向ia尾元素的下一位置的指针
  

• 与旧代码的接口：
  • 允许使用空字符结束的字符数组来初始化string对象或为string对象赋值
  • const char *str=s.c_str();//不能保证返回的数组一直有效
  • 数组初始化vector对象：

    int int_arr[]={0,1,2,3,4,5};
    vector<int> ivec(begin(int_arr),end(int_arr));
    

4.表达式

4.11 类型转换

• 隐式类型转换
  • 表达式中，比int小的会提升为较大的整数类型
  • 条件中，非布尔会转换成布尔类型
  • 初始化过程中，初始值转换成变量类型
  • 算术转换：
    • 运算对象会转换成最宽的类型
    • 整数值会被转换成浮点类型
  • 整型提升
    • char、uchar、short、ushort会转int,不能存则转unsigned int
    • 较大的char(wchar_t、char16_t、char32_t)会转成int、uint、ulong、llong、ullong中最小的能容纳原类型值得一个
  • 无符号类型得运算对象
    • 先进行整型提升
    • 无符号>=带符号(类型大小)，对象转为无符号
    • 无符号<带符号(类型大小)，如 unsigned int a,long b,若a<=b,a转b,否则转a
• 显示转换：
  • 形式：cast-name(expression)
    • type是目标
    • expression是要转换的值
    • case-name是①static_case、②dynamic_case、③const_cast、④reinterpret_cast中的一种
      • ①.任何具有明确定义的类型转换

        double s=static_case<double>(j)/i;
        

      • ②.只能改变运算对象的底层const

        const char *pc;
        char *p=const_cast<char*>(pc);//正确但通过p写行为未定义
        

      • ③为运算对象的位模式提供较低层次上的重新解释

        int *ip;
        char *pc=reinterpret_cast<char*>(ip);//很危险
        string str(pc);//可能产生错误
        

4.12 运算符的优先级表

• p148页

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5.语句

5.6 TRY语句块和异常处理

异常：存在运行时的反常行为，超出了函数的正常功能范围，如失去数据库连接、遇到意外输入。—设计系统最难的一部分

• throw表达式：用来表示遇到了无法处理的问题，我们说throw引发了异常
• try语句块：用它处理异常，以try语句块开始，多个catch子句结束。我们称为异常处理代码。
• 一套异常类：用于在throw和相关catch子句之间传递异常的具体信息
• 例：

  #include 
  while(cin>>item1>>item2) {
     try{
        if(item1.isbn() != item2.isbn())
           throw runtime_error("Date must refer to same ISBN");
     } catch (runtime_error err) {
        // 提醒用户两个ISBN必须一致，询问是否重新输入
        cout<<err.what()
           <<"\nTry Again? Enter y or n"<<endl;
           char c;
           cin>>c;
           if(!cin || c == 'n') break;
     }
  }
  

• 标准异常：
  • 定义了最通用的异常类，只报告异常发生
  • 定义了常用的异常类
  • 定义了bad_alloc异常类型
  • 定义了bad_cast异常类型

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6.函数

• 组成：return value、function name、parameter、
  
• 名字有作用域，对象有生命周期

6.2.6 含有可变形参的函数

• initializer_list 形参

  • 与vector不一样的是，initializer_list对象中的元素永远是常量值，无发改变

    void error_msg(ErrCode e,initializer_list<string> il){
       cout<<e.mesg()<<": ";
       for(auto beg=il.begin();beg!=il.end();++beg)
          cout<<*beg<<" ";
       cout<<endl;
    }
    //调用：
    error_msg(ErrCode(42),{"test1","test2"});
    

• 省略符形参

  • 只能出现在形参列表的最后一个位置
  • 你的C编译文档会教你怎么使用varargs

• 值是怎么返回的

  • 返回的值用于初始化调用点的一个临时变量，该临时变量就是函数调用的结果
  • 不要返回局部对象的引用或指针

• 列表初始化返回值

  • C++ 11规定函数可以返回花括号包围的值的列表，如：

    vector<string> process(){
       return {"aa","bb"};
    }
    

• 主函数main的返回值

  • 没有语句隐式返回0
  • 中定了两个预处理变量：EXIT_FAILURE、EXIT_SUCCESS

• 返回数组指针的函数:数组维度必须跟在函数名后，形参列表跟在函数名后且先于数组维度

  Type (*function(parameter_list))[dimension]
  int (*func(int i))[10];
  

• 使用尾置返回类型

  尾置返回类型跟在形参列表后，->开头，原来的位置替换位auto,如：

  auto func(int i) -> int(*)[10];
  

• 使用decltype，如：

  int odd[]={1,3,5};
  int even[]={0,2,4};
  decltype(odd) *arrPtr(int i){
     return (i%2)?&odd:&even;
  }
  

6.4 函数重载

同一作用域内几个函数名字相同但行参列表(类型或数量)不同，称为重载函数

• 一个拥有顶层const的形参无法和另一个没有顶层const的形参区分开
• 如果形参是指针或引用，可通过区分其指向的是常量还是非常量实现函数重载，如：

  Record lookup(Account&);   //用做Account的引用
  Record lookup(const Account&); //新函数,作用于常量的引用