3.1 命名空間的using聲明
1、格式
using namespace::name;（1）例：
using namespace::std;3.2 標準庫類型string
1、標準庫類型string的定義包含在#include<string>頭文件中。
2、初始化string的方式
（1）直接初始化（不用等號的初始化）
（2）拷貝初始化
（3）例：
string s1;
string s2(s1); //直接初始化，上下等價。
string s2=s1; //拷貝初始化，上下等價。
string s3("value");
string s3="value";
string (n,'c'); //由n個字符c組成的字符串
3.2.2 string的操作
1、string的操作：
1、os<<s; //輸出
2、is>>s; //輸入
3、getline(is,s); //從is中讀取一行賦值給s，返回is
4、s.empty(); //s爲返回true，非空返回false
5、s.size(); //返回s中字符的個數
6、s[n] //返回第n個字符引用，n從0計起
7、s1=s2 //用s2的副本替s1中原來的字符
8、s1==s2
//s1和s2所含字符完全一樣，則爲true，否則爲false，區分大小寫。
9、s1!=s2 //與s1==s2相反
10、>,<=,>=,< //利用字符在字典中的排序，區分大小寫2、string對象會自動忽略開頭的空白（即空格符，換行符，製表符等）
3、讀取未知數量的string對象
（1）例：
string word;
while(cin>>word) //反覆讀取，直至到達文件末尾
cout<<word<<endl;（2）while語句條件負責在讀取時，檢測輸入流的情況：
如果流有效，即沒有遇到文件結束標記或非法輸入，就執行while內部的操作。
4、使用getline讀取一整行
（1）getline函數的參數是一個輸入流和string對象，函數從給定的輸入流讀入內容，直到遇到換行符。
（2）換行符被讀入，但不存入string對象
5、word.size()返回的是無符號值，類型爲 string::size_type。
6、比較string對象
（1）比較符號：> ; < ; >= ; <=
（2）比較規範：
<1>如果兩個string對象的長度不同，而且較短的string對象的每個字符都與string對象位置上的字符相同，則說較短的string對象小於較長的string對象。
<2>如果兩個string對象在某些位置上不一致，則string對象比較的結果其實是string對象中第一對相異字符比較的結果
7、字符串字面值並不是標準庫類型string的對象，字符串字面值與string是不同的類型。
3.2.3 處理string對象中的字符
1、使用cctype頭文件中的函數（#include<cctype>）
1、 isalnum(c) //當c是字母或數字時爲真
2、 isalpha(c) //當c是字母時爲真
3、 iscntrl(c) //當c是控制符時爲真
4、 isdigit(c) //當c是數字時爲真
5、 isgraph(c) //當c不是空格但可打印時爲真
6、 islower(c) //當c是小寫字母時爲真
7、 isupper(c) //當c是大寫字母時爲真
8、 isprint(c) //當c是可打印字符時爲真
9、 ispunct(c) //當c是標點符號時爲真
10、 isspace(c) //當c是空白（空格，橫向製表符，縱向製表符，回車符，換行符，進紙符）時爲真
11、 isxdigit(c) //當c是十六進制數字時爲真
12、tolower(c) //如果c是大寫字母，輸出對應的小寫字母，否則原樣輸出小寫字母。
13、toupper(c) //如果c是小寫字母，輸出對應的大寫字母，否則原樣輸出大寫字母。2、使用基於範圍的for語句處理string對象的每個字符
（1）C++11標準爲我們提供了範圍for(range for)語句
（2）語法形式：
for(declaration:expression)
statement;
//①expression：是一個對象，用於表示一個序列。
//②declaration：負責定義一個變量，該變量將用於訪問序列中的基礎元素。（3）例：
string str("some string");
for(auto c:str)
cout<<c<<endl;（4）使用範圍for語句改變字符串中的字符
①把循環變量定義成引用類型即可
②range for循環的是declaration中的變量，而不是expression的變量。
（5）只處理一部分字符的方法
<1>訪問string對象中單個字符的方式
①使用下標運算符[]
②使用迭代器
<2>下標運算符（[]）接受的輸入參數是string::size_type類型的值，返回值是該位置上字符的引用。
<3>例：
string s("some string");
for(decltype(s.size) index=0;
index!=s.size()&&!isspace(s[index]);
++index)
s[index]=toupper(s[index]);3.2.3 練習
練習3.6：編寫一段程序，使用範圍for語句將字符串內的所有字符用x代替
string str="abc123";
for(auto &c:str)
c='x';
cout<<str<<endl;練習3.10：編寫一段程序，讀入一個包含標點符號的字符串，將標點符號去除後輸出字符串剩餘的部分
string str;
getline(cin,str);
for (auto c : str)
if (!ispunct(c))
cout << c;
cout << endl;3.3 標準庫類型vector
1、標準庫vector表示對象的集合，也稱對象的容器(container)，其中具有的對象類型都相同。
2、使用vector需要頭文件#include
3、vector是一個類模版
4、實例化（instantiation）：指編譯器根據模版創建類或函數的過程。
5、vector是模版而非類型，由vector生成的類型必須包含vector中元素的類型。
6、引用不是對象，所以不存在包含引用的vector。
7、vector的使用例子，需提供額外的信息是vector內所存放對象的類型：
vector<int> ivec //ivec保存int類型對象
vector<Sales_item> Sales_vec; //保存Sales_item類型對象
vector<vector<string>> file; //該vector的元素是vector對象3.3.1 定義和初始化vector對象
1、初始化vector對象的方法
1、vector<T> v1; //v1是個空vector，潛在元素爲T類型，執行默認初始化。
2、vector<T> v2(v1); //v2包含v1所有元素的副本
3、vector<T> v2=v1; //等價於v2(v1)
4、vector<T> v3(n,val); //v3包含了n個值爲val的重複元素。
5、vector<T> v5{a,b,c...}; //v5包含廚師個數的元素，每個元素賦以相應的初始值。
6、vector<T> v5={a,b,c...} //等價於v5{a,b,c...}2、如果vector對象中的元素類型不支持默認初始化，我們必須提供初始化的元素值。
3、用值初始化和列表初始化vector對象的區別
（1）用()是值初始化，用()提供的值是用來構造（ocnstruct）vector對象的。
（2）用{}提供的值是vector指定類型對象的初值，但類型需一致。
3.3.3 其他vector操作
1、vector支持的操作
1、v.empty(); //如果v不含有任何元素，返回真，否則返回假
2、v.size(); //返回v中元素的個數
3、v.push_back(t); //向v的尾端添加一個值爲t的元素
4、v[n]; //返回v中第n個位置上元素的引用
5、v1=v2; //用列表中元素的拷貝替換v1中的元素
6、v1={a,b,c...}; //用列表中元素的拷貝替換v1中的元素
7、v1==v2; //v1和v2相等，元素數量相同且對應位置的元素值都相同爲真，否則爲假
8、v1!=v2; //與v1==v2相反
9、>;<;>=;<= //以字典順序進行比較 2、vector.size()返回值類型爲vector定義的size_type類型。要使用size_type，需指定它是由那種類型定義的：
vector<int>::size_type; //正確
vector::size_type; //錯誤3、vecotr對象（以及string對象）的下標運算符可用與訪問已存在的元素，而不能用於添加元素。
4、vector只能對取值已存在的元素執行下標操作
vector<int> ivecl
cout<<ivec[0]<<endl;
//錯誤，ivec不包含任何元素！！！3.3.2 節練習
練習3.14：編寫一段程序，用cin讀入一組整數並將它們存入vector對象：
int a;
vector<int> v1;
while(cin>>a)
v1.push_back(a);
for(auto i:v1)
cout<<i<<endl;練習3.15：改寫3.14，不過這次讀入字符串
string str;
vector<string> st;
while (getline(cin, str) && str != "quit")
st.push_back(str);3.3.3 節練習
練習3.17：編寫一段程序，從cin讀入一組詞並把它們存入一個vector對象，然後設法把所有詞都改爲大寫形式。輸出改變後的結果，每個詞佔一行：
string str;
vector<string> st;
while (getline(cin, str) && str != "quit")
st.push_back(str);
for (decltype(st.size()) i = 0;i < st.size();i++)
{
for (auto c : st[i])
if (islower(c))
cout <<static<char>(toupper(c));
cout << endl;
}練習3.20：讀入一組整數並把它們存入一個vector對象，將每對相鄰整數的和輸出出來。改寫你的程序，這次要求線輸出第一個和最後一個元素的和，接着輸出第二個和倒數第二個元素的和，以此類推：
（1）
int i;
vector<int> i1;
while (cin >> i)
i1.push_back(i);
for (decltype(i1.size()) j = 0;j < i1.size();j++)
{
cout<<i1[i]+i1[i+1]<<endl;
}
（2）
int i;
vector<int> i1;
while (cin >> i)
i1.push_back(i);
for (decltype(i1.size()) j = 0;j < i1.size();j++)
{
if (j < i1.size() - 1)
cout << "Neighbor number sum :" << i1[j] + i1[j + 1] << endl;
else
cout << "Neighbor number sum :" << i1[j - 1] + i1[j] << endl;
if (j < i1.size()/ 2)
cout << "Head and End number sum£º" << i1[j] + i1[i1.size() - j - 1] << endl;
}3.4 迭代器介紹
1、string對象不屬於容器類型。
2、迭代器（iterator)也是提供對對象的間接訪問。
3.4.1 使用迭代器
1、例：
auto b=v.begin(),e=v.end(); //b和e的類型相同（1）begin成員函數負責返回指向第一個元素的迭代器
（2）end成員函數負責返回指向容器尾元素的下一個位置的迭代器
（3）該迭代器只是的是容器一個本不存在的“尾後(off the end)”
（4）end成員函數返回的迭代器也被稱作尾後迭代器(off the end iterator)
2、如果容器爲空，begin成員函數和end成員函數返回的是同一個迭代器，都是尾後迭代器。
3、迭代器運算符
（1）==和!=比較兩個合法迭代器是否相等
（2）如果兩個迭代器指向的元素相同或都是同一個容器的尾後迭代器，則它們相等，否則就說兩個迭代器不相等。
（3）標準容器迭代器的運算符
1、 *iter //返回迭代器所指元素的引用
2、 iter->mem //解引用iter並該元素名爲mem的成員，等價於(*iter).mem
3、++iter //令iter只是容器中的下一個元素
4、--iter //令iter只是容器中的上一個元素
5、iter1==iter2 //迭代器相等
6、iter1!=iter2 //迭代器不相等4、因爲end返回的迭代器並不實際指示某個元素，所以不能對其進行遞增或解引用操作
5、迭代器和迭代器類型
（1）迭代器三種不同的含義
<1>迭代器概念本身
<2>指容器定義的迭代器類型
<3>某個迭代器對象
（2）每個容器類定義一個名爲iterator的類型，該類型支持迭代器概念所規定的一套操作。
6、begin和end運算符
（1）begin和end返回的具體類型由對象是否常量決定的
<1>如果是常量，begin和end返回類型爲const_interator
<2>不是常量，則返回類型爲iterator
（2）便於專門得到const_interator類型返回值，C++11引入兩個新函數
<1>cbegin
<2>cend
3.4.2 迭代器運算
1、vector和string迭代器支持的運算
1、iter+n //前移n個元素（前移方向爲begin到end的方向）
2、iter-n //後移n個元素
3、iter+=n
4、iter-=n
5、iter1-iter2 //兩迭代器的距離（指向同一容器或尾後迭代器），類型爲difference_type()2、迭代器中關係運算符的使用（>、>=、<、<=）
（1）要指向同一個容器或尾後迭代器
（2）關係運算符可以比較迭代器所指位置的前後
例：
it=iv.begin()+1;
mid=iv.begin()+iv.size()/2;
if(it<mid)
....3.5 數組
1、數組是複合類型
2、數組的聲明範例：
int *ptrs[10]; //ptrs是含有10個整型指針數組
int (*ptarray)[10]; //ptarray是一個指向含有10個整型數組的指針
int (& arrRef)[10]=arr; //arrRef引用一個含有10個整型數的數組3.5.2 訪問數組元素
1、數組使用下標[]時，下標類型爲size_t（在頭文件cstddef定義）。
3.5.3 指針和數組
1、在大多數表達式中，使用數組類型的對象其實是使用一個指向該數組首元素的指針。
2、兩個指針相減的結果是一種名爲ptrdiff_t的標準庫類型（帶符號類型）
3、下標和指針
例：
int ia[]={0,2,4,6,8}'
int i=ia[2];
int *p=ia;
i=*(p+2); //等價於i=ia[2]
int *q=&ia[2];
int j=q[1]; //q[1]等價於*(q+1),即ia[3]
int k=q[-2]; //q[-2]等價於*(p-2),即ia[0]4、內置類型的下標運算符所用的索引值是有符號類型，該點與string和vector不同。
3.5.4 C風格字符串
1、C風格字符串不是一種類型，而是爲了表達和使用字符串而形成的一種俗成的寫法
（1）字符串存放在字符數組中以空字符結束（’\0’）。
2、C標準庫String函數（C對應string.h頭文件，C++對應cstring頭文件）
1、strlen(p); //返回p的長度，不計'\0'。
2、strcmp(p1,p2); //比較p1和p2相等性。p1==p2，返回0；p1>p2,返回正值；p2>p1；返回負值
3、strcat(p1.p2); //將p2附加到p1之後返回p1
4、strcpy(p1,p2); //將p2拷貝給p1，返回p1
3.5.4 節練習
練習3.39：編寫一段程序，比較兩個string對象。再編寫一段程序，比較兩個C風格字符串的內容：
string a="abced",b="lkkjilk";
if(a.size()>b.size())
cout<<"string a>b"<<endl;
else
cout<<"string a<b"<<endl;
//C風格字符串
char a[]="abced",b[]="lkkjilk";
if(strlen(a)>stlen(b))
cout<<"string a>b"<<endl;
else
cout<<"string a<b"<<endl;練習3.40：編寫一段程序，定義兩個字符數組並用字符串字面值初始化它們，接着再定義一個字符數組存放前兩個數組連接的後果。使用strcpy和strcat把前兩個數組的內容拷貝到第三個數組中：
char a[] = "kingoliver";
char a2[] = "Archlinux";
char *a1 = strcat(a, a2);
cout <<"strcat(a,a2)="<< a1 << endl;
a1 = strcpy(a, a2);
cout << "strcpy(a,a2)=" << a1 << endl;3.5.5 與舊代碼的接口
1、混用string對象和C風格字符串
（1）允許使用空字符結束的字符數組初始化string對象或爲string對象賦值，但反過來不行。
2、string提供了名爲c_str的成員函數，可以將string對象轉換爲C風格字符串
（1）例：
string s=("Hello World");
char *str=s; //錯誤，不能用string對象初始化字符數組char *
const char *str=s.c_str(); //正確（2）c_str函數返回值爲C風格的字符串，即返回一個指向常量字符數組的指針。
3、使用數組初始化vector對象
（1）不允許使用vector對象初始化數組
（2）可用數組初始化vector對象：只需指定拷貝區域的首元素地址和尾後地址。
（3）例：
int int_arr[]={0,1,2,3,4,5};
vector<int> ivec(begin(int_arr),end(int_arr));
//用於初始化vector對象的值也可能僅是數組的一部分
vector<int> subVec(int_arr+1,int_arr+4);
3.5.5 節練習
練習3.41：編寫一段程序，用整型數組初始化一個vector對象：
int a[5] = { 1,2,3,4,5 };
vector<int> arrvec(std::begin(a), std::end(a));
cout << "Array to vector£º";
for (auto i = arrvec.cbegin();i != arrvec.cend();++i)
cout << *i;
cout << endl;練習3.42：編寫一段程序，將含有整數元素的vector對象拷貝給一個整型的數組：
int a;
vector<int> arrv;
while (cin >> a)
arrv.push_back(a);
int arr[5];
cout << "Array number: ";
auto j = arrv.begin();
for (auto i = begin(arr);
i != end(arr) && j != arrv.end();++i, ++j)
{
*i = *j;
cout << *i << " ";
}
cout << endl;3.6 多維數組
1、多維數組的初始化
（1）理解方法：例
int ia=[3][4]; //大小爲3的數組，每個元素爲是含有四個整型的數組，3爲行，4爲列
int ia[10][20][30]; //大小爲10的數組，它的每個元素均是大小爲0的數組，這些數組的元素是含有30個整型的數組。
自右向左分別爲列，行。高。（2）初始化多維數組的每一行分別用花括號括起來
<1>例：
int ia[3][4]={{0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9,10,11}};2、多位數組的下標引用
<1>例：
//ia是大小爲3的數組，每個元素都半酣4個整型的數組
//用arr的首元素爲ia最後一行的最後一個元素賦值：
int ia[3][4]=a[0][0][0];
int (&row) [4]=ia[1];
//把row綁定到第二個4元素數組上。3、使用範圍for語句處理多維數組
int ia[3][4];
size_t cnt=0;
for(auto &row:ia) //對於外層數組的每一個元素
for(auto &col:row) //對於內層數組的每一個元素
{
col=cnt;
++cnt;
}4、要使用範圍for語句處理多維數組，除了最內層的循環之外，其他所有循環控制變量都應該是引用類型。
5、指針和多維數組
（1）多維數組實際爲數組的數組，多維數組的組名爲指向第一個內層數組的指針。
<1>例：
int ia[3][4];
int (*p) [4]=ia; //指向含有4個整數的數組，ia爲&ia[0]
p=&ia[2]; //p指向ia的尾元素（2）下屬聲明，括號不可少
int *ip[4]; //整指針數組，元素爲4個
int (*ip)[4]; //指向含有4個整型的數組的指針。6、類型別名簡化多維數組指針
（1）例：
int ia[3][4];
using int_array=int[4];
//等價於上面的聲明： typedef int int_array[4];
for(int_array *p=ia;p!=ia+3;++p)
{
for(int *q=*p;q!=*q+4;++q)
cout<<*q<<' ';
cout<<endl;
}
3.6 節練習
練習3.43：編寫3個不同版本的程序，令其均能輸出ia的元素。版本1使用範圍for語句管理迭代過程；版本2和版本3都是用普通的for語句，其中版本2要求使用下標運算符，版本3要求用指針。此外，在所有3個版本的程序中都要直接寫出數據類型，而不能使用類型別名、auto關鍵字或decltype關鍵字：
int ia[3][4];
size_t cnt = 0;
int j = 0;
for (auto & row : ia)
{
int i = 0;
for (auto &col : row)
{
col = cnt;
++cnt;
cout<<"ia["<<j<<"]"<<"["<<i<<"]="
<<col<<" ";
++i;
}
++j;
cout << endl;
}
//初始化二維數組
版本1：
for (int(&p)[4] : ia)
{
for (const int(&q) : p)
cout << q << ' ';
cout << endl;
}
版本2：
for (size_t i = 0;i < 3;++i)
{
for (size_t j = 0;j < 4;++j)
cout << ia[i][j] << ' ';
cout << endl;
}
版本3：
for (int(*p)[4] = ia;p != end(ia);++p)
{
for (int *q = *p;q != end(*p);++q)
cout << *q << ' ';
cout << endl;
}術語表總結
1、緩衝區溢出（buffer over flow）：一種嚴重的程序故障，主要原因是視圖通過一個越界的索引訪問容器內容。
2、容器（container）是一種類型，其對象容納了一組給定類型的對象。vector是一種容器類型。
3、difference_type：由string和vector定義的一種帶符號整數類型，表示迭代器之間的距離。
4、實例化（instantiation）：編譯器生成一個指定的模版類或函數的過程。
5、ptr_diff_t：是cstddef頭文件中定義的一種與機器實現有關的帶符號整數類型，它的空間足夠大，能夠表示數組中任意兩個指針之間的距離。
6、size_t：是cstddef頭文件中定義的一種與極其實現有關的無符號整數類型，它的空間足夠大，能夠表示任意數組的大小
7、size_type：是string和vector定義的類型的名字，能存放任意string對象或vector對象的大小。在標準庫中，size_type被定義爲無符號類型。
