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C++学习2字符串、向量和数组

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

string表示可变长的字符串序列,vector存放的是某种给定类型对象的可变长序列。

命名空间的using声明

域作用符(::)用来将命令空间中的函数或对象进行调用。
可以使用using声明来使得可以直接访问命名空间或者命名空间中的某个函数。

using std:cin;    //这样就可以直接调用cin函数

可变长字符序列之string库

使用string库之前必须先包括其头文件和作用域。

#include<string>
using std::string;

定义和初始化string对象

分为直接初始化和拷贝初始化.

string s1; //默认为空字符串
string s2(s1); //s2为s1的副本
string s3="liangzi"; //拷贝初始化
string s4(s3); //s4时s3的副本
string s4=s3;//与上一条指令等价
string s5("liangzi");//直接初始化
string s6(100,'cc'); //将cc重复100遍得到的字符串

string对象上的操作

os<<s   //将s中的字符串写到输出流os之中,返回os
is>>s //与上一条指令相似,将输入的字符串存储到s之中
is=getline(is, s)   //该函数将从is中读取一行赋值给s,之后返回is
s.empty()  // 判断字符串是否为空
s.size()  //返回字符串中字符的个数
s[n]   //返回字符串中的第n个字符,从0开始
s1+s2 //两个字符串进行连接
s1==s2 //二者完全一致
<, <=, >, >= //利用字符在字典中的顺序进行比较

下面给出一个读写string对象的简单例子。

int main()
{
    string s;
    cout << "please input a string" << endl;
    cin >> s;
    cout << s << endl;
    return 0;
}

使用getline读取一整行

与cin不同,如果一开始的输入是一个换行符,getline函数读取之后会得到一个空字符。
使用示例

int main()
{

//使用C++读取文本文件的示例
    string file_path, line;
    fstream read_file;  //文件流类型,以后会详细介绍
    cout << "please input the need read path" << endl;
    cin >> file_path;
    read_file.open(file_path);
    while (!read_file.eof())
    {
        getline(read_file,line);
        cout << line << endl;
    }
    read_file.close();
    system("pause");
    return 0;
}

字符串常量和string对象相加

必须注意C++中“+”左右至少有一个string对象,即两个字符串常量不能进行相加操作。

string s1="liangzi", s2="zuishuai";
string ss=s1+s2;                                //正确
string sss=s1+"---------->>"+s2;         //正确
string ssss="liangzi"+"zuishuai";       //错误

对string对象中的字符进行处理

首先介绍一下c语言库中的一些常用函数

cctype(或ctype.h)

#incldue<cctype>
using std::cctype;

isalnum(c)  //当c为字母或者数字时为真
isalpha(c)  //当c为字母时为真
iscntrl(c)   //当c为控制字符时为真
isdigit(c)   //当c为数字时为真
isgraph(c) //当c不是空格但是可以打印时为真
islower(c) //当c是小写字母时为真
isprint(c)  //当c是可打印字符时为真
ispunct(c)  //当c是标调符号时为真
isspace(c)  //当c是空白时为真
isupper(c)  //当c为大写字母时为真
isxdigit(c)  //当c是十六进制数字时为真
tolower(c)  //若c为大写字母,将其变为小写字母,否则不变
toupper(c) //若c为小写字母,将其变为大写字母,否则不变

使用基于范围的for语句来遍历string对象中的每一个字符

范围for语句(range for)是c++11中提出的,这种语句可以实现对给定序列中的每一个值进行处理。

//例如,输出一个字符串的每一个字符
sting s("liangzid");
for(auto i:s)
{
    cout<<i<<endl;
}

再给出一个统计标点符号的示例。

string s("liangzi zi zui shuai ! ");
i=0;
for (auto &c:s)
{
    if (ispunct(c))
    {
        ++i;
    }
}
cout<<" the number of punctuation characters is : "<<i<<endl;

标准库类型vector

标准库类型vector表示同一类型的若干对象的集合,且集合中的每一个对象都有一个对应的索引。因为该向量(vector)容纳着这些对象,所以说vector也被称作是容器(container)。后面将会对容器进行更详细的介绍。

C++中既有类模板(class template),也有函数模板。模板本身不是类和函数,模板相当于是编译器为了生成类或者函数而编写的一份说明。编译器根据模板创建类或者函数的过程被称为实例化(instantiation)

对于类模板,需要添加一些额外信息以确定模板到底实例化成什么样的类,一般来说,提供信息的方式为:再模板后面跟一对尖括号,里面放上相应的信息。

vector是一个类模板。
注释:在c++11中,两层vector的话必须在最后的两个尖括号处放置空格,即vector<vector<int> >而非vector<vector<int>>

定义和初始化vector对象

与string的定义和初始化类似,vector的用法如下:

vector<Type> v1       //v1是一个空的容器,执行Type类型的默认初始化
vector<Type> v2(v1)  //v2是v1的副本
vector<Type> v3=v1  //直接初始化
vector<Type> v4(n,val)  //v4包括了n个重复的均为val的元素
vector<Type> v5{a,b,c,...}  //v5中容纳的元素包括a,b,c,...
vector<Type> v6={a,b,c,...}//同上

向vector对象中添加元素

使用 push_back() 函数来将一个元素压入vector对象的尾端。

//示例:初始化一个数列,里面储存着从0到99的整数
vector<int> sequence;
for(int i=0;i !=100;i++)
{
    sequence.push_back(i);
}
//使用示例:将之前读取的没一行作为一个元素,实现对任何不定长文件的动态储存。
int main()
{
   string file_path, line;
   fstream read_file;
   vector<string> all_lines;
   cout << "please input the need read path" << endl;
   cin >> file_path;
   read_file.open(file_path);
   while (!read_file.eof())
   {
   	getline(read_file,line);
   	all_lines.push_back(line);
   }
   read_file.close();
   system("pause");
   return 0;
}

vector的其他使用注意

和使用string一样,也可以使用范围for语句进行处理。
比如对前面读取得到的vector向量进行逐元素的输出,则可以使用range for语句。

int main()
{
    string file_path, line;
    fstream read_file;
    vector<string> all_lines;
    cout << "please input the need read path" << endl;
    cin >> file_path;
    read_file.open(file_path);
    while (!read_file.eof())
    {
        getline(read_file,line);
        all_lines.push_back(line);
    }
    read_file.close();
    for (auto &cc : all_lines)
    {
        cout << cc << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

同样地,我们可以使用下标索引来访问vector<Type> CC中的每一个元素,但是无法用下标来创造一个新的元素。

迭代器(iterator)

迭代器是一种机制(可以看作是一种类型),类似于指针类型,迭代器提供了对对象进行间接访问的方式。迭代器可以间接访问容器中的某个元素或者string对象中的某一个字符。迭代器可以访问某个元素,也可以从一个元素移动到另外一个函数。迭代器有有效无效之分,与指针相同,当迭代器指向某个元素或者尾元素的下一个位置时迭代器有效,其他情况均为无效。

使用iterator

一般利用beginend来进行对容器的指向。begin成员负责返回第一个元素(或字符)的迭代器,end用来返回指向容器尾元素的下一个位置的迭代器——即该迭代器标记了容器的一个根本不存在的”尾后“(off the end)元素,用来表示我们已经处理完了容器中的所有元素。end成员返回的迭代器通常被称为**尾后迭代器(off-the-end iterator)**或尾迭代器(end iterator)。如果容器为空,则begin与end均返回尾迭代器。
详细见示例。

vector<int> liangzi{1,2,3,4,5};
auto begin_liangzi=liangzi.begin();
auto end_liangzi=liangzi.end();
//之所以使用auto,是因为我们也不确定到底其指定的是什么类型

iterator运算符

//通过以下运算符可以看出迭代器和指针的类似之处

*iter                                   //返回迭代器iter所指向元素的引用
iter->mem                        //解引用iter并获取该元素的名为mem的成员,等价于(*iter).mem
++iter                                 //令iter指向容器中的下一个元素
--iter                                 //令iter指向容器中的上一个元素
iter1==iter2                //若相等,指它们指向了容器中的同一个元素
iter1 != iter2                  //同上 

迭代器的运算部分

数组

数组是一种类似于vector的数据结构,但是数组的长度是固定的。数组在提高了一点性能的同时丧失了一点灵活性。

定义和初始化内置数组

定义数组时必须指定数组的类型(不能使用auto),定义数组时中括号里的量一定要是常量或者常量表达式。不能使用一个数组对另外一个数组进行初始化。

int i=100;      //不是常量表达式
constexpr int ii=100;
int array1[100];                       //正确
int *parray[100];                      //正确,数组中的每个元素都是指向整型数据的指针
string array2[i];                      //错误
string array3[ii];                        //正确

int a[ ]={1,2,3};
int aa[ ]=a;            //错误

int &liangzi[100]={1,2,3,...};                //错误,引用不是一个对象,不能被数组储存

int *pliangzi[100];                          //正确,数组中的每个圆度都是指针
int (*pliangzii)[100]=&array1;                   //正确,定义了一个指针,指向一个有100个元素的数组
int (&liangzia)[100]=array;                      //正确,是对一个数组的引用

/* 可以记住一句口诀:从右向左,从内向外*/

访问数组元素

使用下标访问

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