###学习《C++ Primer》- 2

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#@author:       gr
#@date:         2014-10-01
#@email:        forgerui@gmail.com

Part 2: STL顺序容器(第9章)

一、标准库array(C++11)

array的大小固定，不能省去，它是容器的一部分。

//保存42个int, 初始1,2,其余40个元素初始为0
array<int, 42> = {1, 2}
//保存24个string
array<string, 24>
array<int, 10>::size_type i;  //正确
array<int>::size_type j;      //错误，没有大小
//类的话必须有一个默认构造函数
array<Widget, 10> aw;

内置数组不能进行数组赋值，拷贝，array可以。

int digs[10] = {1, 2, 3};
int cpy[10] = digs;         //错误，不支持赋值
array<int, 10> dig = {1, 2, 3};
array<int, 10> cp = dig;    //正确，可以进行赋值，数组大小要一致

二、容器的关系运算符

只有当元素定义了相应的比较运算符，才可以使用容器的关系运算符。

vector<int> v1 = {1, 3, 7};             //初始列，C++11
vector<int> v2 = {1, 3, 7, 9};
v1 < v2         //true,所有元素相等，v1数目更少

三、STL容器使用的是拷贝

用一个对象初始化容器，是将该对象的拷贝放进容器中的，容器中的元素修改与原来的对象没有任何影响。

四、使用emplace_back,emplace,emplace_front

emplace可以直接在内存中创建对象，并且效率更高。

vector<Sales_data> c;
//直接在空间创建对象，节省开销
c.emplace_back("123", 25, 25.99);
//编译错误，没有3个参数的构造
c.push_back("123", 25, 25.99);
//构造临时对象，拷贝进入容器，销毁对象
c.push_back(Sales_data("123", 25, 25.99));

五、容器的访问成员函数

可以使用front,back进行直接访问，也可以通过迭代器进行解引用，获取元素，但在进行访问之前，最好要检测容器是否为空，如果为空，将会产生不确定行为。

对提供了随机访问的容器可以使用下标访问(如v[0])，list则不存在下标访问。下标访问返回的是元素的引用，对其赋值可以直接修改容器中元素的值。下标运算不检查是否在合法范围内，下标越界是一种严重的错误，会导致runtime error。也可以使用at成员函数，如果下标越界，at会抛出一个out_of_range异常。

vector<string> sv;      //空vector
cout << sv[0];          //运行时错误
cout << sv.at(0);       //抛出一个out_of_range

六、容器的删除操作

forward_list没有pop_back函数，vector和string没有pop_front操作。erase(p);删除迭代器p所指定的元素，erase(p, q);删除迭代器p到q范围的元素。在删除之前，必须保证元素是存在的。

forward_list的删除需要两个迭代器，一个是正在处理元素的，一个是前驱元素的迭代器。

//删除容器中的奇数
forward_list<int> flst = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
auto prev = flst.before_begin();                //表示flst的“首前元素”
auto curr = flst.begin();
while (curr != flst.end()) {
    if (*curr % 2){                             //元素为奇数
        curr = flst.erase_after(prev);          //删除它并移动curr
    }else{
        prev = curr;
        curr++;
    }
}

七、改变容器的大小

使用resize来改变容器的大小，array不支持resize。如果当前大小大于所要求的大小，容器后部的元素会被删除；如果当前大小小于要求的大小，将新元素加入到容器中。

list<int> il(10, 42);
il.resize(15);          //在最后加入5个0
il.resize(25, -1);      //在最后加入10个-1
il.resize(5);           //删除末尾的20个元素

八、在循环中保持迭代器

容器的操作可能会使已有的迭代器失效，如何在循环过程中保持这些迭代器，以使整个循环过程正确？

办法是使用成员函数操作的返回值更新迭代器，虽然list的某些操作并不影响迭代器，但为了统一，最好所有的顺序容器都使用相同的形式。

vector<int> vi = {1, 2, 3, 4, 5};
auto iter = vi.begin();
iter = vi.insert(iter, 2);      //用insert返回值更新迭代器
iter = vi.erase(iter);          //删除元素

九、不要试图保存end返回的迭代器

容器的操作会改变end()返回的迭代器，所以不要保存它。这也是为什么在循环中，为何反复调用v.end()进行判断是否结束。

it = v.begin();
while (it != v.end()){      //反复调用v.end()检查
    //...
}

十、理解vector是如何增长的

capacity表示容量，是已经申请的内存空间，size是已经保存的元素的数目。

使用reserve改变容器的容量，resize改变容器的大小。

当vector内存不够用的时候，会把整个vector复制到更大的内存空间中，造成开销变大。

使用reserve事先申请大的空间，可以避免vector的拷贝，但如果容量过大，则会浪费。

在《Effective STL》中的Topic17里面讲解使用"swap技巧"去除多余的容量，实际上，C++11中提供了shrink_to_fit函数来退回不需要的内存空间。

十一、string独有的一些操作

使用string进行字符串处理，可以极大地简化我们的工作。

1. 一般程序设计语言，都会提供substr函数进行字符串截取。

    //pos开始位置，n截取的个数
    s.substr(pos, n);
   

2. insert, erase基于下标版本
   
   string提供了基于下标版本的成员函数。

    s.insert(s.size(), 5, '!');     //在最后插入5个！
    s.erase(s.size()-5, 5);         //删除最后5个元素
   

3. append,replace

    string s("C++ Primer"), s2 = s;
    s.insert(s.size(), " 4th Ed.");     //追加
    s.append(" 4th Ed.");               //等价上面insert方法
   

   replace是erase和insert操作的简写：
   
   s.erase(11, 3);
   
   s.insert(11, "5th");
   
   s2.replace(11, 3, "5th"); //等价于上面两句
   
   s2.replace(11, 3, "Fifth"); //删除3个字符，添加5个也是可以的

4. 搜索操作
   
   string一共有6种搜索操作，分别是find, rfind, find_first_of, find_first_not_of, find_last, find_last_not_of。这些都是大小写敏感，返回第一个匹配出现的位置。

    string name("AnnaBelle");
    name.find("Anna");          //返回0
    //使用find_first_of查找在list_c字符出现的第一个位置
    string list_c("cnl");
    name.find_first_of(list_c); //返回1,即n第一次出现的地方
   

5. 数值转换

    int i = 42;
    string s = to_string(i);    //将i转换为字符表示形式
    double d = stod(s);         //将string转换为浮点数
   

十二、容器适配器

适配器是一种机器，接受一种已有的容器类型，对其改造，使其行为看起来像一种不同的类型。我们定义了适配器，就只能使用适配器提供的操作，不能使用底层容器的操作。

stack栈适配器可以使用vector,deque,list实现；queue可以使用deque,list实现，因为vector没有pop_front；