【C++ Primer】摘记--第3章 标准库类型

1. 第二章所涉及的类型都是低层数据类型：这些类型表示数值或字符的抽象，并根据其具体机器表示来定义。
除了这些在语言中定义的类型外，C++ 标准库还定义了许多更高级的抽象数据类型之所以说这些标准库类型是更高级的，是因为其中反映了更复杂的概念；之所以说它们是抽象的，是因为我们在使用时不需要关心它们是如何表示的，只需知道这些抽象数据类型支持哪些操作就可以了。

2. 有一种情况下，必须总是使用完全限定的标准库名字：在头文件中。理由是头文件的内容会被预处理器复制到程序中。用 #include 包含文件时，相当于头文件中的文本将成为我们编写的文件的一部分。如果在头文件中放置 using 声明，就相当于在包含该头文件 using 的每个程序中都放置了同一 using，不论该程序是否需要 using 声明。
头文件中不应该开放std或者其他的常用名字空间，以防污染。可以明确引入所用的名字，例如：
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
通常，头文件中应该只定义确实必要的东西。请养成这个好习惯。

3. 因为历史原因以及为了与 C 语言兼容，字符串字面值与标准库 string 类型不是同一种类型。这一点很容易引起混乱，编程时一定要注意区分字符串字面值和 string 数据类型的使用，这很重要。初始化 string 对象的方式：

string s1;	Default constructor; s1 is the empty string
	默认构造函数 s1 为空串
string s2(s1);	Initialize s2 as a copy of s1
	将 s2 初始化为 s1 的一个副本
string s3("value");	Initialize s3 as a copy of the string literal
	将 s3 初始化为一个字符串字面值副本
string s4(n, 'c');	Initialize s4 with n copies of the character 'c'
	将 s4 初始化为字符 'c' 的 n 个副本

4. string 类型的输入操作符：读取并忽略开头所有的空白字符（如空格，换行符，制表符）、读取字符直至再次遇到空白字符，读取终止。

5. 另外还有一个有用的 string IO 操作：getline。这个函数接受两个参数：一个输入流对象和一个 string 对象。getline 函数从输入流的下一行读取，并保存读取的内容到不包括换行符。和输入操作符不一样的是，getline 并不忽略行开头的换行符。只要 getline 遇到换行符，即便它是输入的第一个字符，getline 也将停止读入并返回。如果第一个字符就是换行符，则 string 参数将被置为空 string。

6. 由于 getline 函数返回时丢弃换行符，换行符将不会存储在 string 对象中。

7. string 类类型和许多其他库类型都定义了一些配套类型（companion type）。通过这些配套类型，库类型的使用就能与机器无关（machine-independent）。size_type 就是这些配套类型中的一种。它定义为与 unsigned 型（unsigned int 或 unsigned long）具有相同的含义，而且可以保证足够大能够存储任意 string 对象的长度。
虽然我们不知道 string::size_type 的确切类型，但可以知道它是 unsigned 型。
任何存储 string 的 size 操作结果的变量必须为 string::size_type 类型。特别重要的是，还要把 size 的返回值赋给一个 int 变量。
8. 当进行 string 对象和字符串字面值混合连接操作时，+ 操作符的左右操作数必须至少有一个是 string 类型的：

string s1 = "hello";   // no punctuation

string s2 = "world";

string s3 = s1 + ", ";           // ok: adding a string and a literal

string s4 = "hello" + ", ";      // error: no string operand

string s5 = s1 + ", " + "world"; // ok: each + has string operand

string s6 = "hello" + ", " + s2; // error: can't add string literals

9. 一个容器中的所有对象都必须是同一种类型的。使用 vector 之前，必须包含相应的头文件：#include <vector> using std::vector;
10. vector 是一个类模板（class template）。vector 不是一种数据类型，而只是一个类模板，可用来定义任意多种数据类型。vector 类型的每一种都指定了其保存元素的类型。因此，vector<int> 和 vector<string> 都是数据类型。
11. 当把一个 vector 对象复制到另一个 vector 对象时，新复制的 vector 中每一个元素都初始化为原 vectors 中相应元素的副本。但这两个 vector 对象必须保存同一种元素类型：

vector<int> ivec1;           // ivec1 holds objects of type int

vector<int> ivec2(ivec1);    // ok: copy elements of ivec1 into ivec2

vector<string> svec(ivec1);  // error: svec holds strings, not ints

12. 虽然可以对给定元素个数的 vector 对象预先分配内存，但更有效的方法是先初始化一个空 vector 对象，然后再动态地增加元素（我们随后将学习如何进行这样的操作）。
13. 使用 size_type 类型时，必须指出该类型是在哪里定义的。vector 类型总是包括vector 的元素类型
vector<int>::size_type // ok
vector::size_type // error
14. C++ 程序员习惯于优先选用 != 而不是 < 来编写循环判断条件。

vector<int> ivec;   // empty vector

for (vector<int>::size_type ix = 0; ix != 10; ++ix)

ivec.push_back(ix);  // ok: adds new element with value ix

15. 下标操作不添加元素，只能用于获取已存在的元素。必须是已存在的元素才能用下标操作符进行索引。通过下标操作进行赋值时，不会添加任何元素。
16. 试图获取不存在的元素必须产生运行时错误。和大多数同类错误一样，不能确保执行过程可以捕捉到这类错误，运行程序的结果是不确定的。由于取不存在的元素的结果标准没有定义，因而不同的编译器实现会导致不同的结果，但程序运行时几乎肯定会以某种有趣的方式失败。本警告适用于任何使用下标操作的时候，如 string 类型的下标操作，以及将要简要介绍的内置数组的下标操作。不幸的是，试图对不存在的元素进行下标操作是程序设计过程中经常会犯的严重错误。所谓的“缓冲区溢出”错误就是对不存在的元素进行下标操作的结果。这样的缺陷往往导致 PC 机和其他应用中最常见的安全问题。
17. 标准库为每一种标准容器（包括 vector）定义了一种迭代器类型。迭代器类型提供了比下标操作更通用化的方法：所有的标准库容器都定义了相应的迭代器类型，而只有少数的容器支持下标操作。因为迭代器对所有的容器都适用，现代 C++ 程序更倾向于使用迭代器而不是下标操作访问容器元素，即使对支持下标操作的 vector 类型也是这样。如 vector：vector<int>::iterator iter;
18. 若一种类型支持一组确定的操作（这些操作可用来遍历容器内的元素，并访问这些元素的值），我们就称这种类型为迭代器。各容器类都定义了自己的 iterator 类型，用于访问容器内的元素。换句话说，每个容器都定义了一个名为 iterator 的类型，而这种类型支持（概念上的）迭代器的各种操作。
19. 每种容器都定义了一对命名为 begin 和 end 的函数，用于返回迭代器。如果容器中有元素的话，由 begin 返回的迭代器指向第一个元素；由 end 操作返回的迭代器指向 vector 的“末端元素的下一个”。 由 end 操作返回的迭代器并不指向 vector 中任何实际的元素，相反，它只是起一个哨兵（sentinel）的作用，表示我们已处理完 vector 中所有元素。
20. 由于 end 操作返回的迭代器不指向任何元素，因此不能对它进行解引用或自增操作。
21. 可执行于迭代器的操作就是比较：用 == 或 != 操作符来比较两个迭代器，如果两个迭代器对象指向同一个元素，则它们相等，否则就不相等。
22. 假设已声明了一个 vector<int> 型的 ivec 变量，要把它所有元素值重置为 0，可以用下标操作来完成：
// reset all the elements in ivec to 0

for (vector<int>::size_type ix = 0; ix != ivec.size(); ++ix)

ivec[ix] = 0;

更典型的做法是用迭代器来编写循环：

// equivalent loop using iterators to reset all the elements in ivec to 0

for (vector<int>::iterator iter = ivec.begin();

iter != ivec.end(); ++iter)

*iter = 0;  // set element to which iter refers to 0

23. 前面的程序用 vector::iterator 改变 vector 中的元素值。每种容器类型还定义了一种名为 const_iterator 的类型，该类型只能用于读取容器内元素，但不能改变其值。

24. 不要把 const_iterator 对象与 const 的 iterator 对象混淆起来。声明一个 const 迭代器时，必须初始化迭代器。一旦被初始化后，就不能改变它的值：
vector<int> nums(10); // nums is nonconst

const vector<int>::iterator cit = nums.begin();

*cit = 1;               // ok: cit can change its underlying element

++cit;                  // error: can't change the value of cit

25.  const vector<int> nines(10, 9);  // cannot change elements in nines

// error: cit2 could change the element it refers to and nines is const

const vector<int>::iterator cit2 = nines.begin();

// ok: it can't change an element value, so it can be used with a const vector<int>

vector<int>::const_iterator it = nines.begin();

*it = 10; // error: *it is const

++it;     // ok: it isn't const so we can change its value

26.  // an iterator that cannot write elements

vector<int>::const_iterator

// an iterator whose value cannot change

const vector<int>::iterator

27. 可以对迭代器对象加上或减去一个整形值。这样做将产生一个新的迭代器，其位置在 iter 所指元素之前（加）或之后（减） n 个元素的位置。加或减之后的结果必须指向 iter 所指 vector 中的某个元素，或者是 vector 末端的后一个元素。

28. 任何改变 vector 长度的操作都会使已存在的迭代器失效。例如，在调用 push_back 之后，就不能再信赖指向 vector 的迭代器的值了。
29. 标准库提供的 bitset 类简化了位集的处理。要使用 bitset 类就必须包含相关的头文件。在本书提供的例子中，假设都使用 std::bitset 的 using 声明：

#include <bitset>

using std::bitset;

30. string 对象和 bitsets 对象之间是反向转化的：string 对象的最右边字符（即下标最大的那个字符）用来初始化 bitset 对象的低阶位（即下标为 0 的位）。当用 string 对象初始化 bitset 对象时，记住这一差别很重要。
31. abstract data type（抽象数据类型）隐藏其实现的数据类型。使用抽象数据类型时，只需要了解该类型所支持的操作。
32. container（容器）一种类型，其对象保存一组给定类型的对象的集合。iterator（迭代器）用于对容器类型的元素进行检查和遍历的数据类型。
(本章完)