C++ Primer Plus Chapter 16

Chapter16 string类和标准模板库

string类

string的构造函数：
- string( const char *s )
- string( size_type n, char c)
  
  创建一个包含n个元素的string对象，其中每个元素都被初始化为字符c
- string( const string &str)
- string( )
- string( const char*s, size_type n)
- template string( Iter begin, Iter end)
```
  string six( alls+6, alls+10);
```
  即从字符串6-9四个数，不包括alls[10]
- string( const string &str, string size_type pos=0, size_type n=npos )
```
  string eight( four, 7, 16)
```
  从four的第8个字符，位置为7开始，将16个字符复制到eight中
string对象，有两种输入方式：
- cin » stuff;
- getline( cin, stuff );
C-风格字符串，有三种输入方式：
- cin » info;
- cin.getline( info, 100);
- cin.get( info, 100);
getline可指定哪个字符为输入边界：
- cin.getline( info, 100, ‘:’ ); //读取直到:，丢弃:
- getline( stuff, ‘:’ );
size()和length()成员函数都返回字符串中的字符数，而length()来自较早版本的string类，size()则是为提供STL兼容性而添加的
find()在字符串中搜索给定的子字符串或字符
- size_type find(const sring &str, size_type pos=0) //返回子字符串首次出现时，其首字符的索引；否则，返回string::npos
- size_type find(const char *s, size_type pos=0) //返回子字符串首次出现时，其首字符的索引
- size_type find(const char *s, size_type pos=0, size_type n) //返回子字符串首次出现时，其首字符的索引
- size_type find(char ch, size_type pos=0) //返回该字符首次出现的位置
string库还提供了相关方法，rfing()，find_first_of()，find_last_of()和find_first_not_of()
c_str()将用string对象返回指向C字符串的指针

智能指针模板类

智能指针是行为类似于指针的类对象，但这种对象还有其他功能
- auto_ptr
- unique_ptr
- shared_ptr
auto_ptr已经不常使用了，unique_ptr和shared_ptr最常使用

可将new获得的地址赋给这种类似指针的对象。当智能指针过期时，其析构函数将使用delete来释放内存，即内存自动被释放
```
  void demol()
  {
      double *pd = new double;
      *pd=25.5;
      return;
  }
```
pd变量被释放，但是pd所指向的内存地址，没有被释放
```
  void demol()
  {
     auto_ptr<double> ap(new double);
     *ap=25.5;
     return;
  }
```
要创建智能指针对象，必须包含头文件memery，该文件模板定义，然后使用通常的模板语法来实话所需类型的指针
```
  #include<memory>
  auto_ptr<string> ps (new string("test"));
```
throw()表示函数不会引起异常，所以在使用的时候，不必通过try/catch处理
由于智能指针模板类的定义方式，智能指针对象的很多方面都类似于常规指针。
当两个智能指针指向同一个string对象时，必须处理，否则程序将试图删除同一个对象两次：
- 定义复制运算符
- auto_ptr和unique_ptr，通过所有权ownership，对于特定对象，只能有一个智能指针可拥有
- shared_ptr，跟踪引用特定对象的智能指针数，即引用计数
另外：
- 使用new分配内存时，才能使用auto_ptr和shared_ptr；
- 使用new[]分配内存时，不能使用auto_ptr和shared_ptr；
- 不使用new分配内存时，不能使用auto_ptr和shared_ptr；
- 不使用new或new[]分配内存时，不能使用unique_ptr；
- 即auto_prt只有new；unique_prt有new和new[]；shared_ptr只有new
选择智能指针：
- 要使用多个指向同一个对象的指针，选shared_ptr：指针数组，使用辅助指针来标识特定元素；两个对象包含都指向第三个对象的指针；STL容器包含指针
- 程序不需要多个指向同一个对象的指针，可使用unique_ptr：如果函数使用new分配内存，并返回指向该内存的指针；

标准模板库

STL(Standard Template Library)提供了一组表示容器、迭代器、函数对象和算法的模板。

容器是与数组类似的单元，可以存储若干值：
- STL容器是同质的，储存的值类型相同
- 算法是完成特定任务
- 迭代器能够用来遍历容器的对象，与遍历数组的指针类似，是广义指针
- 函数对象是类似与函数的对象，可以是类对象或函数指针
vector：vector模板使用动态内存分配，可用初始化参数来指出需要多少矢量
```
      cin >> n;
      vector<double> scores(n);
```
STL容器基本方法：
- size() 返回容器中元素数目
- swap() 交换两个容器的内容
- begin() 返回一个指向容器中第一个元素的迭代器
- end() 返回一个表示超过容器尾的迭代器，标识超过结尾的位置
迭代器是一个广义指针，其也可以是一个可对其执行类似指针的操作的对象。通过将指针广义化为迭代器，让STL能够为各种不同的容器类提供统一的接口。每个容器类都定义了一个合适的迭代器，迭代器的类型是名为iterator的typedef，作用域为整个类。声明迭代器：
```
      vector<double>::iterator pd;
```
- push_back()将元素添加到矢量末尾
- erase()删除矢量中给定区间的元素，接受两个迭代器参数，第一个迭代器指向区间的起始处，第二个位于区间终止处的后一个位置
- insert插入区间元素，接受三个迭代器参数，第一个参数指定了新元素插入位置，第二个和第三个迭代器参数定义了被插入区间
- for_each()，接受3个参数，前两个是容器中区间的迭代器，最后一个是指向函数的指针（函数对象）
```
     for_each(books.begin(), books.end(), ShowReview)
```
- random_shuffle()函数接受2个指定区间的迭代器参数，并随机排列该区间中的元素
```
     random_shuffle( books.begin(), books.end() );
```
- sort()函数将容器中的类型元素升序排列
```
     sort(books.begin(), books.end() );
     sort(books.begin(), books.end(), WorseThan );
```

泛型编程

泛型编程关注算法，面向对象编程关注的是编程的数据方面。泛型编程，是编写独立于数据类型的代码。
模板使得算法独立于存储的数据类型，而迭代器使算法独立于使用的容器类型。
每个容器类定义了相应的迭代器类型，对于其中的某个类，迭代器可能为指针；对另一个类，则可能是对象，无论如何实现，迭代器都将提供所需操作；每个容器类都有一个超尾标记，迭代器超越容器的最后一个值后，这个值江北赋给迭代器。
**作为一种编程风格，最好避免直接使用迭代器，应尽可能使用STL函数
定义满足算法需求的迭代器，使通用算法能够适用于具体情况，而不是局限于数据结构
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