C++ Primer Plus-第4章 复合类型

    今天看了看复合类型，并不难，我发现每天看完C++都比前一天晚一会，今天快五点半才看完，昨天看到5点。而且这几天都没看games101了TWT，昨晚打了一晚上三国杀，但当内奸赢了一把很爽就是了。

    第四章比较长，分两天看完吧。

    没想到最后是花了三天，10号差几页没看完，11号课比较多，一点没看，拖到了12号……

4.1 数组

• sizeof运算符返回类型或数据对象的长度（单位为字节）。用于数组名，得到的是整个数组的字节数，用于数组元素，则是元素的长度

• {}初始化

  • {}初始化列表只能用于数组初始化，不能用于后续赋值

  • 如果使用{}初始化数组的一部分，那么编译器会把其他元素设置为0

  • c++11使用{}：

    • 可以省略=

    • {}不包含内容，则所有元素设置为0

    • 列表初始化禁止缩窄转换

4.2 字符串

• C++两种处理字符串方式：C风格字符串、string类库

• C风格字符串：

  • 存储在char数组中

  • 以空字符结尾，\0，ASCII码为0

• 可以用字符串常量来初始化char数组，比如"abc"，\0会自动加到结尾，如果还有空余位置，会自动设置为\0

• 有时候，字符串很长，无法放到一行中。C++允许拼接字符串字面值，即将两个用引号括起的字符串合并为一个。事实上，任何两个由空白（空格、制表符和换行符）分隔的字符串常量都将自动拼接成一个。

• 面向行的输入：

• getline()，通过回车键输入的换行符来确定输入结尾

  • cin.getline(name,20)数组名，要读取的字符数（最多读取的数目，数组其余位置添加空字符）

• get()，与getline相似，唯一的不同是不再读取并丢弃换行符，而是留在输入队列中，所以需要额外使用一次get()来吸收换行符

  • cin.get(name,20)

• 可以连续get或getline（因为函数会返回一个cin对象）

  • cin.get(name,20).get();//有点酷，因为外行可能看不懂哈哈

• get的优点：

  • get使输入更精准，使用get可以知道停止读取的原因是由于读取了整行还是已经填满，只需要查看下一个输入字符是否为换行符。但getline因为会自动吸收换行符，所以无论如何，下一个输入字符都不会是换行符

• 空行问题，cin读取字符串后，会把回车键生成的换行符留在输入队列，导致后面的getline或者get会认为是一个空行，所以会把空字符串赋给数组

4.3 string类简介

• 使用string类时，某些操作比数组简单：

  • 不能将一个数组赋给另一个数组，但可以将一个string对象赋给另一个string对象

  • 简化字符串合并，使用+

• getline的不同用法：

  • cin.getline(charr,10)函数时istream类的一个类方法（cin是istream的一个对象）

  • getline(cin,str)，string的用法，说明函数不是类方法

• 其他形式字符串字面值：wchar_t、char16_t、char32_t，C++分别使用前缀L、u、U来表示

  wchar_t title[] = L"abc def";
  

• C+11还支持Unicode字符编码方案UTF-8。:在这种方案中，根据编码的数字值，字符可能存储为1~4个八位组。C++使用前缀u8来表示这种类型的字符串字面值。

• C++11新增的另一种类型是原始(raw)字符串。在原始字符串中，字符表示的就是自己。

  cout<<R"(Jim"King" Tutt uses "\n" instead of endl.)"
  

  • 输入原始字符串时，按回车键不仅会移到下一行，还将在原始字符串中添加回车字符。

  • 如果想打印)"呢？只需要在"和(之间添加其他字符，当然结尾处也要加，相当于使用新的一个字符串来表示开头和结尾，比如R"+*(表示开头，)+*"表示结束

4.4 结构简介

• 结构是C++OOP堡垒（类）的基石

• C++11结构使用{}初始化

  • 等号可选

  • 不包含内容则所有成员设置成0

  • 不允许缩窄

• 可以使用赋值运算符=将结构赋给另一个同类型的结构

4.5 共用体

• 共用体(union)是一种数据格式，它能够存储不同的数据类型，但只能同时存储其中的一种类型。也就是说：结构可以同时存储int、long和double，共用体只能存储int、long或double。所以，共用体的长度为其最大成员的长度

• 用途之一：当数据项使用两种或更多种格式（但不会同时使用）时，可节省空间。

• 匿名共用体(anonymous union)没有名称，其成员将成为位于相同地址处的变量。显然，每次只有二个成员是当前的成员

• 共用体通常用于（但并非只能用于）节省内存

4.6 枚举

• enum spectrum {red,orange,yellow,green,blue,violet,indigo,ultraviolet};

• 让spectrum成为新类型的名称；spectrum被称为枚举(enumeration)，就像struct变量被称为结构一样。

• 将red、orange、yellow等作为符号常量，它们对应整数值0~7。这些常量叫作枚举量(enumerator).在默认情况下，将整数值赋给枚举量，第一个枚举量的值为0，第二个枚举量的值为1，依次类推。

• 在不进行强制类型转换的情况下，只能将枚举量赋给枚举的变量，不能直接赋值数字

• 强制类型转换：band = spectrum(3)，如果数字越界，结果不确定，不会出错，但不能依赖得到的结果

• 设置枚举量的值：

  • 可以显式地直接赋值：enum bits{one =1,two= 2,four =4,eight =8};

  • 指定的值必须事整数，也可以只显式地定义其中一些枚举量的值：enum bigstep{first,second =100,third};

  • 后面没被初始化的枚举量的值将比前面的大1

  • 可以创建多个值相同的枚举量：enum{zero,null= 0,one,numero_uno= 1};

• 枚举的取值范围：

  • 上限：找到大于最大值的、最小的2的幂，减1：101的上限就是127（128-1）

  • 下限：同上限：-6的下限-7（-（8-1））

4.7 指针和自由存储空间

• 显示地址时，cout使用16进制表示法，因为这是常用于描述内存的表示法，我在我vs试了下，不是十六进制表示法，是十进制，有些系统不会把两个变量存储在相邻的内存单元中，比如我的

• 面向对象编程与传统的过程性编程的区别在于，OOP强调的是在运行阶段（而不是编译阶段）进行决策

• *运算符被称为间接值（indirect value）或解除引用（dereferencing）运算符

• 在C++中，int*是一种复合类型，是指向int的指针

• C++中创建指针时，计算机只会分配用来存储地址的内存，但不会分配用来存储指针所指向的数据的内存，为数据提供空间是一个独立的步骤。下面这个例子是危险的：

  long* fellow;
  *fellow = 23333;
  

• 指针不是整型，C++不循序将数字值赋给指针，但可以使用强制类型转换，如：int* p = (int*)0xB80000000

• int* pn = new it;pn指向了一个数据对象，指的是为数据项分配的内存块而不是OOP中的对象，虽然不如变量好用，但它使程序在管理内存方面有更大的控制权

• double* p = new double；*p = 0.1；中，sizeof(p)为指针的大小，为4，sizeof(*p)为double的大小，为8

• 变量存储在栈，而new从被称为堆或自由存储区的内存区域分配内存（后面第9章会详细介绍）

• 内存耗尽，new会引发异常

• delete指针不会删除指针p本身，而是释放其指向的内存

• 不要尝试释放已经释放的内存，不能使用delete释放声明变量所获得的内存如：int jugs = 5;int* p=&jugs;不能delete这个p

• delete是通过new的内存块的地址来删的，不是指针这个变量，多个指针可能指向同一个内存块，也就是说多个指针变量存储的地址相同，所以delete其中任何一个都会删除内存块

• 对于大型数据，应使用new，这正是new的用武之地！

• 动态数组：

  • 在编译时给数组分配内存被称为静态联编（static binding）。但使用new时，如果在运行阶段需要数组，则创建它，不需要就不创建，还可以在程序运行时选择长度，这杯称作静态联编（dynamic binding）。这种数组称为动态数组。

  • 使用new创建动态数组：

    int* psome = new int[10];
    delete []psome;
    

  • new和delete的规则

    • 不要使用delete来释放不是new分配的内存

    • 不要使用delete释放同一个内存块两次

    • 如果使用new[]为数组分配内存，则应使用delete[]来释放

    • 如果使用new为一个实体分配内存，则应使用delete(没有方括号)来释放

    • 对空指针应用delete是安全的。

4.8 指针、数组和指针算术

• 指针和数组基本等价的原因在于指针算术（pointer arithmetic）和C++内部处理数组的方式。指针变量加1后，增加的量等于它指向的类型的字节数。比如指向double的指针+1后，则数值会+8（如果系统对double使用8个字节存储）

• 

• 自动存储、静态存储和动态存储

  1. 自动存储：

     • 在函数内部定义的常规变量使用自动存储空间被称为自动变量(automatic variable),这意味着它们在所属的函数被调用时自动产生，在该函数结束时消亡。

     • 自动变量通常存储在栈中。这意味着执行代码块时，其中的变量将依次加入到栈中，而在离开代码块时，将按相反的顺序释放这些变量

  2. 静态存储：

     • 静态存储是整个程序执行期间都存在的存储方式。使变量成为静态的方式有两种：一种是在函数外面定义它；另一种是在声明变量时使用关键字static：static double a = 0.1;

     • 自动存储和静态存储的关键在于：这些方法严格地限制了变量的寿命。变量可能存在于程序的整个生命周期（静态变量），也可能只是在特定函数被执行时存在（自动变量）

  3. 动态存储：

     • new和delete运算符提供了一种比自动变量和静态变量更灵活的方法。它们管理了一个内存池，这在C++中被称为自由存储空间(free store)或堆(heap)。该内存池同用于静态变量和自动变量的内存是分开的。

4.9 类型组合

• 其实就是说数组、结构、指针可以组合使用

4.10 数组的替代品

• 模板类vector和array是数组的替代品

  1. 模板类vector

     • 模板类vector类似于string类，也是一种动态数组。您可以在运行阶段设置vector对象的长度，可在末尾附加新数据，还可在中间插入新数据。基本上，它是使用new创建动态数组的替代品。实际上，vector类确实使用new和delete来管理内存，但这种工作是自动完成的。存放在自由存储区或堆

  2. 模板类array(C++11)

     • vector类的功能比数组强大，但付出的代价是效率稍低。如果您需要的是长度固定的数组，使用数组是更佳的选择，但代价是不那么方便和安全。有鉴于此，C+11新增了模板类array,它也位于名称空间std中。与数组一样，array对象的长度也是固定的，也使用栈（静态内存分配），而不是自由存储区，因此其效率与数组相同，但更方便，更安全

     • array<typename, n_elem> arr;：n_elem不能是变量，C++11中可以对vector和array使用列表初始化，C++98不能对vector使用

     • array可以将一个array对象赋给另一个array对象，但数组不行，只能逐元素复制

     • vector和array使用at()可以在运行期间捕获非法索引，程序默认将中断，代价就是运行时间更长