C++学习笔记（更新）-创新互联

1. + 和 +=：连接字符串
2. =：字符串赋值
3. >、>=、< 和<=：字符串比较（例如a< b, aa< ab）
4. ==、!=：比较字符串
5. <<、>>：输出、输入字符串

注意：使用重载的运算符 + 时，必须保证前两个操作数至少有一个为 string 类型。例如，下面的写法是不合法的：

#include#includeint main()
{string str = "cat";
    cout<< "apple" + "boy" + str; // illegal!
    return 0;
}

string str;
cin >>str;

str.find("ab");//返回字符串 ab 在 str 的位置
str.find("ab", 2);//在 str[2]~str[n-1] 范围内查找并返回字符串 ab 在 str 的位置
str.rfind("ab", 2);//在 str[0]~str[2] 范围内查找并返回字符串 ab 在 str 的位置

//first 系列函数
str.find_first_of("apple");//返回 apple 中任何一个字符首次在 str 中出现的位置
str.find_first_of("apple", 2);//返回 apple 中任何一个字符首次在 str[2]~str[n-1] 范围中出现的位置
str.find_first_not_of("apple");//返回除 apple 以外的任何一个字符在 str 中首次出现的位置
str.find_first_not_of("apple", 2);//返回除 apple 以外的任何一个字符在 str[2]~str[n-1] 范围中首次出现的位置

//last 系列函数
str.find_last_of("apple");//返回 apple 中任何一个字符最后一次在 str 中出现的位置
str.find_last_of("apple", 2);//返回 apple 中任何一个字符最后一次在 str[0]~str[2] 范围中出现的位置
str.find_last_not_of("apple");//返回除 apple 以外的任何一个字符在 str 中最后一次出现的位置
str.find_last_not_of("apple", 2);//返回除 apple 以外的任何一个字符在 str[0]~str[2] 范围中最后一次出现的位置

//以上函数如果没有找到，均返回string::npos
cout<< string::npos;

str.substr(3); //返回 [3] 及以后的子串
str.substr(2, 4); //返回 str[2]~str[2+(4-1)] 子串(即从[2]开始4个字符组成的字符串)

str.replace(2, 4, "sz");//返回把 [2]~[2+(4-1)] 的内容替换为 "sz" 后的新字符串
str.replace(2, 4, "abcd", 3);//返回把 [2]~[2+(4-1)] 的内容替换为 "abcd" 的前3个字符后的新字符串

str.insert(2, "sz");//从 [2] 位置开始添加字符串 "sz"，并返回形成的新字符串
str.insert(2, "abcd", 3);//从 [2] 位置开始添加字符串 "abcd" 的前 3 个字符，并返回形成的新字符串
str.insert(2, "abcd", 1, 3);//从 [2] 位置开始添加字符串 "abcd" 的前 [2]~[2+(3-1)] 个字符，并返回形成的新字符串

除了用重载的+操作符，还可以使用函数来完成。

str.push_back('a');//在 str 末尾添加字符'a'
str.append("abc");//在 str 末尾添加字符串"abc"

str.erase(3);//删除 [3] 及以后的字符，并返回新字符串
str.erase(3, 5);//删除从 [3] 开始的 5 个字符，并返回新字符串

str1.swap(str2);//把 str1 与 str2 交换

str.size();//返回字符串长度
str.length();//返回字符串长度
str.empty();//检查 str 是否为空，为空返回 1，否则返回 0
str[n];//存取 str 第 n + 1 个字符
str.at(n);//存取 str 第 n + 1 个字符（如果溢出会抛出异常）

查找给定字符串并把相应子串替换为另一给定字符串

string 并没有提供这样的函数，所以我们自己来实现。由于给定字符串可能出现多次，所以需要用到find()成员函数的第二个参数，每次查找之后，从找到位置往后继续搜索。直接看代码（这个函数返回替换的次数，如果返回值是 0 说明没有替换）：

int str_replace(string &str, const string &src, const string &dest)
{int counter = 0;
    string::size_type pos = 0;
    while ((pos = str.find(src, pos)) != string::npos) {str.replace(pos, src.size(), dest);
        ++counter;
        pos += dest.size();
    }
    return counter;
}

从给定字符串中删除一给定字串

方法和上面相似，内部使用erase()完成。代码：

int str_erase(string &str, const string src)
{int counter = 0;
    string::size_type pos = 0;
    while ((pos = str.find(src, pos)) != string::npos) {str.erase(pos, src.size());
        ++counter;
    }
    return counter;
}

给定一字符串和一字符集，从字符串剔除字符集中的任意字符

int str_wash(string &str, const string src)
{int counter = 0;
    string::size_type pos = 0;
    while ((pos = str.find_first_of(src, pos)) != string::npos) {str.erase(pos, 1);
        ++counter;
    }
    return counter;
}

数组可以将多个同类型元素存储在一起，而结构体可以将多种类型的数据存储在一起

struct text{
    char name[20];
    float volume;
    double price;
};//结构体由其他类型数据组成，各类型依然遵守原来的用法，初始化方法、赋值方法……
int main(){//可以将一个结构赋给另一个结构（他们的类型相同时）
    text a={};
    //a={"asdad","2.5","2.5"};和大多数（除了string之外）混合类型一样，不能“赋值”
    cin>>a.name;//可以单元素cin，不能整体cin（cin>>a）
    text b={"sadfa",2.5,2.5};//初始化方式这样
    //cout<共用体
共用体可以存储不同的数据类型，但只能存储其中的一种类型
union one4all{
    int int_val;
    long long_val;
    double double_val;
}pail;//可以用pail存储int、long、double中的一种，条件是在不同的时间进行。
共用体与结构体共用
struct wight{
    char brand[20];int type;
    union id{
        long id_num;
        char id_char[20];
    }id_val;//id_val为组成部分，调用时要通过id_val，id_num,id_char为id_val成员，一个有值另一个就会没值
};
struct other{
    char brand[20];int type;
    union {
        long id_num;
        char id_char[20];
    };//匿名共用体，id_num,id_char为结构体成员，一个有值另一个就会没值
};//匿名匿的是共用体和共用体变量的名，不单单是共用体变量的名
int main(){
    wight a={};other b={};
    cin>>a.id_val.id_char;
    cin>>b.id_num;
    return 0;//这里共用的作用是，可以根据type判断id是那种类型，这样就减少了空间占用。
}
枚举
enum spectrum {red,orange,yellow,green,blue,violet,indigo,ultraviolet};
//让spectrum成为新类型的名称，它被称为枚举，花括号里的东西变成符号常量
spectrum a;//则a只能用花括号里的东西赋值
enum bits {one=1,two=2,three=3};
enum {on=1,tw=2,thre};//枚举相当于多个const，但是值只能是整数
指针和NEW 
指针
#includeusing namespace std;
int main(){
   int a=3;int* b=&a;//类型名* 指针名=&变量名
   cout<
int a=80;
const int* text0=&a;//指向 const int（常量）的指针
int* const test1=&a;//指向 int 的 const 的指针（指针本身不能被改变）
//注意，可以将const数据或非const数据的地址赋给指向const的指针（不能通过指向const的指针修改数据）
//但是不能将const数据的地址赋给非const指针
指针、数组、字符串
int main(){
    int num_text[5]={1,3,5,7,9};
    char char_text[6]={'a','b','c','d','e','\0'};
    int* nt=num_text;char* ct=char_text;
    cout<
对于数组与字符串而言，指针名和数组名都是指向第一个元素的指针，但是cout字符串指针时，会打印出整个字符串
使用 *指针 等效于变量名， *（指针+1）意味着下一个元素,即text[3] == *(te+3)
new 与 delete
typeName * pointer_name = new typeName
//程序员告诉new要一个什么类型的内存，new就会找到这样一个内存块，并返回它的指针
#includeusing namespace std;
int main(){
    int n;cin>>n;
    int* int_point = new int;
    int* ints_point = new int[n];
    char* char_point = new char;
    char* chars_point = new char[n];//new可以用来创建动态数组
    delete [] chars_point;
    delete [] ints_point;
    delete int_point;
    delete char_point;
}//new完不要忘记delete
使用new创建动态结构
struct test{
    int num;
    char name;
};

int main(){
    auto* st = new test;
    cin>>st->name;
    cin>>(*st).num;
    cout<<(*st).name<<" "<num;
    return 0;
}
d 3
d 3
int main(){
    auto* st = new test[3];
    cin>>(st+1)->name;
    cin>>(*(st+1)).num;
    cout<<(*(st+1)).name<<" "<<(st+1)->num;
    return 0;
}
d 3
d 3
数组的替代品 
模板类 vector
https://www.runoob.com/w3cnote/cpp-vector-container-analysis.html
引用变量（见函数探幽部分） 
第三章 循环与关系表达式 
for 循环 
while循环 
do…while循环 
第四章 函数
C++自带了一个包含函数的大型库（标准ANSI库加上多个C++类），但真正的编程乐趣在于编写自己的函数
构建函数
提供函数定义
void functionName(parameterList)//参数列表，要说清楚参数类型和参数名
{
	wuliwala;		
	return xxx;		//可选
}

typeName functionName(parameterList)
{
	wuliwala;
	return xxx;		//必须和typeName一样
}
提供函数原型
void functionName(parameterList);//参数列表可以只写参数类型
typeName functionName(parameterList);//在使用函数之前声明（一般放在main（）之前）
调用函数
functionName(实参（用逗号隔开）);
注意
C++对于返回值的类型有一定的限制：不能是数组，但可以是其他任何类型（整数、浮点数、指针、甚至可以是结构和对象）
但是，C++可以将数组作为结构或对象的组成部分来返回。另外，C++可以以任何数据类型为参数
void test0(int a){//以变量为参数，函数体内用的是实参的副本，副本改变不会影响实参
    cin>>a;
    cout<>*a;//以指针为参数，通过指针会影响实参
    cout<<*a<<"\n";
}

void test2(const int* a){
    //"cin>>*a;"错误，不能通过const的指针修改指向值
    cout<<*a<<"\n";
}
//const可以保护指针指向的内容，确保它不会在函数里被修改，数组的指针也可以保护，啥都能保护
int main(){
    int b;
    int* c=&b;
    test1(c);
    cout<
int test0(int* a){
    cin>>a[0];
    cin>>*(a+1);
    return a[0]+1;
}
//指针会被函数当做数组名直接用
int test1(int a[]){
    cin>>a[0];
    cin>>*(a+1);
    return a[0]+1;
}
//如果实际想操作的不是数组，建议不要用指针，直接用int test(int a){}比较好
int main(){
    int a[3]={1,2,3};
    cout<
int a=80;
const int* text0=&a;//指向 const int（常量）的指针
int* const test1=&a;//指向 int 的 const 的指针（指针本身不能被改变）
//注意，可以将const数据或非const数据的地址赋给指向const的指针（不能通过指向const的指针修改数据）
//但是不能将const数据的地址赋给非const指针
return 0;
使用数组区间的函数/函数与字符串
int sum_arr(const int* begin,const int* end){
    const int* pt;
    int total=0;
    for(pt=begin;pt!=end;pt++){
        total = total + *pt;
    }
    return total;
}
int main(){
    int a[5]={1,2,3,4,5};
    cout<
char* builder(char c,int n){
    char* pstr = new char[n+1];
    pstr[n]='\0';
    while (n-->0){
        pstr[n]='c';
    }
    return pstr;
}

int main(){
    char* ps=builder('d',3);
    //delete[] pstr;不能解放pstr，它在函数里面，应该用ps把它接出来，然后解放
    cout<
函数与结构
struct time{
    int hours;
    int mins;
};
time sum(time m,time n){
    time total={0,0};
    total.hours=m.hours+n.hours;
    total.mins=m.mins+n.mins;
    return total;
}
int main(){
    time m = {3,2};
    time n = {4,6};
    time s = sum(m,n);
    cout<
函数与二维数组
int sum(int ar2[][4],int size){
    int total=0;
    for(int r=0;r{1,2,3,4},{9,8,7,6},{2,4,6,8}};
    //data是一个数组名，该数组有三个元素，每个元素都是由4个int组成的数组
    //也就是说，每个元素都是一个指针，指向由4个int组成的数组的指针
    //以data为参数时，应该这样描述:int (*ar2)[4] 或者 int ar2[][4]
    //这时，我们要对行数用另一个参数加以限制
    int sums=sum(data,2);
    cout<
函数与string
void display(const string sa[],int n){
    for(int i=0;i
递归 
含义
第一要素：明确函数想要干什么
对于递归，我觉得很重要的一个事就是，这个函数的功能是什么，他要完成什么样的一件事，而这个，是完全由你自己来定义的。也就是说，我们先不管函数里面的代码什么，而是要先明白，你这个函数是要用来干什么。
例如，我定义了一个函数
// 算 n 的阶乘(假设n不为0)
int f(int n){

}
这个函数的功能是算 n 的阶乘。好了，我们已经定义了一个函数，并且定义了它的功能是什么，接下来我们看第二要素。
第二要素：寻找递归结束条件
所谓递归，就是会在函数内部代码中，调用这个函数本身，所以，我们必须要找出递归的结束条件，不然的话，会一直调用自己，进入无底洞。也就是说，我们需要找出当参数为啥时，递归结束，之后直接把结果返回，请注意，这个时候我们必须能根据这个参数的值，能够直接知道函数的结果是什么。
例如，上面那个例子，当 n = 1 时，那你应该能够直接知道 f(n) 是啥吧？此时，f(1) = 1。完善我们函数内部的代码，把第二要素加进代码里面，如下
// 算 n 的阶乘(假设n不为0)
int f(int n){
    if(n == 1){
        return 1;
    }
}
有人可能会说，当 n = 2 时，那我们可以直接知道 f(n) 等于多少啊，那我可以把 n = 2 作为递归的结束条件吗？
当然可以，只要你觉得参数是什么时，你能够直接知道函数的结果，那么你就可以把这个参数作为结束的条件，所以下面这段代码也是可以的。
// 算 n 的阶乘(假设n>=2)
int f(int n){
    if(n == 2){
        return 2;
    }
}
注意我代码里面写的注释，假设 n >= 2，因为如果 n = 1时，会被漏掉，当 n<= 2时，f(n) = n，所以为了更加严谨，我们可以写成这样：
// 算 n 的阶乘(假设n不为0)
int f(int n){
    if(n<= 2){
        return n;
    }
}
第三要素：找出函数的等价关系式
第三要素就是，我们要不断缩小参数的范围，缩小之后，我们可以通过一些辅助的变量或者操作，使原函数的结果不变。
例如，f(n) 这个范围比较大，我们可以让 f(n) = n * f(n-1)。这样，范围就由 n 变成了 n-1 了，范围变小了，并且为了原函数f(n) 不变，我们需要让 f(n-1) 乘以 n。
说白了，就是要找到原函数的一个等价关系式，f(n) 的等价关系式为 n * f(n-1)，即
f(n) = n * f(n-1)。
找出了这个等价，继续完善我们的代码，我们把这个等价式写进函数里。如下：
// 算 n 的阶乘(假设n不为0)
int f(int n){
    if(n<= 2){
        return n;
    }
    // 把 f(n) 的等价操作写进去
    return f(n-1) * n;
}
至此，递归三要素已经都写进代码里了，所以这个 f(n) 功能的内部代码我们已经写好了。
例子
//斐波那契数列的是这样一个数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34....，
// 即第一项 f(1) = 1,第二项 f(2) = 1.....,第 n 项目为 f(n) = f(n-1) + f(n-2)。
// 求第 n 项的值是多少。
int fibo(int n){
    if(n<=2){
        return 1;
    }
    return fibo(n-1)+fibo(n-2);
}
int main(){
    cout<
//一只青蛙一次可以跳上1级台阶，也可以跳上2级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。
int gua(int n){
    if(n<=2){
        return n;
    }
    return gua(n-1)+gua(n-2);//第一次跳一级还剩n-1级，跳两级还剩n-2级
}
int main(){
    cout<
函数指针
#includedouble betsy(int);
double pam(int);
void estimate(int lines, double (*pf)(int));//传参时特征标和返回值都应匹配
// 第二个参数是一个函数指针，它指向参数为int、返回值为double的指针
int main()
{
    using namespace std;
    int code;
    cout<< "How many lines of code do you need? ";
    cin >>code;
    cout<< "Here's Betsy's estimate:\n";
    estimate(code, betsy);
    cout<< "Here's Pam's estimate:\n";
    estimate(code, pam);
    // cin.get();
    // cin.get();
    return 0;
}//函数指针使得一个函数可以调用不同的函数
//直接在函数中调用函数则做不到这一点 
double betsy(int lns)
{
    return 0.05 * lns;
}//两种函数对应两种“算法”
//使用函数指针可以灵活的任意调用
double pam(int lns)
{
    return 0.03 * lns + 0.0004 * lns * lns;
}
//函数名就是函数指针，声明指针的格式：typeName （*pointName）（argumentType）
void estimate(int lines, double (*pf)(int))
{
    using namespace std;
    cout<< lines<< " lines will take ";
    cout<< (*pf)(lines)<< " hour(s)\n";
}//（*pf）可以是任意满足类型的函数，而不是确定的函数

How many lines of code do you need?30
 Here's Betsy's estimate:
30 lines will take 1.5 hour(s)
Here's Pam's estimate:
30 lines will take 1.26 hour(s)
const double* f1(const double ar[],int n);
const double* f2(const double [],int);//返回值为指向常量的指针，参数列表为常量数组和int
const double* f3(const double *,int);
//需要注意的是，f1、f2、f3的特征标看似不同，但实际上相同
//接下来声明一个指针，它可指向这三个函数之一，假设给指针名为pa
const double* (*pl)(const double*,int);
const double* (*pl)(const double*,int) = f1;//可以在声明的同时初始化
auto p2 = f2;//用auto将更加方便
typedef
int main(){
    typedef double real;
    real a=3.5;
    typedef const double* (*p_fun)(const double*,int);
    //*p_fun = f1错误用法
    p_fun f1;//正确用法
    typedef int* test;
    test b;//正确用法
    //*test b;错误用法
}
第五章 函数探幽 
内联函数
常规函数和内联函数之间的主要区别不在于便携方式，而在于C++编译器如何将他们组合到程序中
用通俗的语言来讲，普通函数在程序调用函数时，会跳到函数内存块，再跳回来，
而对于内联函数，编译器将使用相应的函数代码替换函数调用，
内联函数的运行速度比常规函数稍快，但需要占用更多内存。
#includeusing namespace std;
//使用inline函数，必须在函数声明和函数定义前加上关键字inline
inline double square(double x)
{
    return x * x;
}//这里直接在main之前定义，就不用再声明了

int main()
{
    double a, b;
    double c = 13.0;
    a = square(5.0);
    b = square(4.5 + 7.5);   //可以用表达式做参数
    cout<< "a = "<< a<< ", b = "<< b<< "\n";
    cout<< "c = "<< c;
    cout<< ", c squared = "<< square(c++)<< "\n";
    cout<< "Now c = "<< c<< "\n";
    return 0;  
}
a = 25, b = 144
c = 13, c squared = 169
Now c = 14
引用变量
C++新增了一种复合类型——引用变量，引用是已定义的变量的别名，它最主要的用途是用作函数的形参，
通过将引用变量作为参数，函数将使用原始数据，而不是其副本。
//C和C++使用&来指示变量的地址，C++给&符号赋予了另一个含义
int rats;
int& rodents = rats;//使rodents成为rats的另一个名字
//在上句中，&不是地址运算符，而是类型标识符的一部分
//就像char*表示指向char的指针一样，int&是指向int的引用
//上述引用声明允许将rats和rodents互换，它们指向相同的值和内存单元
int rats = 101;
int& rodents = rats;
int* prats = &rats;
//引用看上去很像（*指针），但实际上，引用还是不同于指针的，除了表示方法不同外，还有其他差别
//比如，引用不能像指针那样，先声明、再赋值，必须在声明引用变量时同时初始化
//引用更接近const指针，必须在创建时初始化，一旦与某个变量关联起来，就将一直效忠于它。
int& rodents = rats;
int* const pr = &rats;
//二者类似，其中引用rodents扮演的角色与表达式*pr相同
//引用变量的值一旦确定，就不会更改
int rats = 101;
int* pt = &rats;
int& rodents = *pt;//rodents在此处初始化
int bunnies = 50;
pt = &bunnies;//将pt改变，而rodents似乎会随着pt改变（毕竟初始化的时候，rodents是*pt的别名）
//但是，rodents并不会被改变，因为它效忠的永远是那一刻的*pt，也就是rats
//哪怕*pt在未来变了，它也不会改变
将引用作为函数参数
引用经常被用作函数参数，使得函数中的变量名成为调用程序中的变量的别名
这种做法并没有绕过引用不能先定义再赋值的设定，因为函数直到被调用，它里面的变量才会被定义
void swapr(int& a, int& b)
{
    int temp;
    temp = a;	a = b;	b = temp; 
}
void swapp(int* p, int* q)
{
    int temp;
    temp = *p;	*p = *q;  *q = temp;
}
void swapv(int a, int b)
{
    int temp;
    temp = a;	a = b;	b = temp;
}
int main()
{
    using namespace std;
    int wallet1 = 300;	int wallet2 = 350;
    
    cout<< "wallet1 = $"<< wallet1<< " wallet2 = $"<< wallet2<< endl;

    cout<< "Using references to swap contents:\n";
    swapr(wallet1, wallet2);//参数传递实现了int& a=wallet1 和 int& b=wallet2
    cout<< "wallet1 = $"<< wallet1<< " wallet2 = $"<< wallet2<< endl;

    cout<< "Using pointers to swap contents again:\n";
    swapp(&wallet1, &wallet2);//参数传递实现了int* a=&wallet1 和 int* b=&wallet2
    cout<< "wallet1 = $"<< wallet1<< " wallet2 = $"<< wallet2<< endl;

    cout<< "Trying to use passing by value:\n";
    swapv(wallet1, wallet2);//参数传递实现了int a=wallet1 和 int b=wallet2
    cout<< "wallet1 = $"<< wallet1<< " wallet2 = $"<< wallet2<< endl;
    return 0;
}

wallet1 = $300 wallet2 = $350
Using references to swap contents:
wallet1 = $350 wallet2 = $300//使用引用互换，成功
Using pointers to swap contents again:
wallet1 = $300 wallet2 = $350//使用指针互换，成功（又换回来了）
Trying to use passing by value:
wallet1 = $300 wallet2 = $350//使用副本互换（值传递），失败（没变）
注意事项
避免返回函数终止时不再存在的内存单元引用
const int& clone(int& ft)//本代码块为错误示范
{
    int a;
    a=ft;
    return a;//把ft的值给了a，并且返回a
}//该函数返回了一个临时变量的引用
const string& version3(string& s1,const string& s2)
{
    string temp;
    temp = s2+s1+s2;
    return temp;//返回了临时变量的引用
}
string version1(const string & s1, const string & s2)
{
    string temp;
    temp = s2 + s1 + s2;
    return temp;//返回类型为string，temp将被复制到一个临时存储单元
}

const string & version2(string & s1, const string & s2)   // has side effect
{
    s1 = s2 + s1 + s2;
    return s1; //返回了已有的引用
}

const string & version3(string & s1, const string & s2)   // bad design
{
    string temp;
    temp = s2 + s1 + s2;
    return temp;//返回了临时变量的引用，错误示范
}
 
int main()
{
    string input;
    string copy;
    string result;

    cout<< "Enter a string: ";
    getline(cin, input);
    copy = input;
    cout<< "Your string as entered: "<< input<< endl;
    result = version1(input, "***");
    cout<< "Your string enhanced: "<< result<< endl;
    cout<< "Your original string: "<< input<< endl;
 
    result = version2(input, "###");
    cout<< "Your string enhanced: "<< result<< endl;
    cout<< "Your original string: "<< input<< endl;

    cout<< "Resetting original string.\n";
    input = copy;
    result = version3(input, "@@@");
    cout<< "Your string enhanced: "<< result<< endl;
    cout<< "Your original string: "<< input<< endl;
    return 0;
}
Enter a string:sdfaf
Your string as entered: sdfaf
Your string enhanced: ***sdfaf***
Your original string: sdfaf
Your string enhanced: ###sdfaf###
Your original string: ###sdfaf###//version2直接用了input的引用，导致input也随之变化
Resetting original string.

Process finished with exit code -1073741819 (0xC0000005)//version3报错

                
     
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