C++基礎(chǔ)容器 -- C的數(shù)組和字符串和C++的數(shù)組和字符串

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了C++基礎(chǔ)容器 -- C的數(shù)組和字符串和C++的數(shù)組和字符串。希望對大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，請大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問。

C++基礎(chǔ)容器

序列型容器

數(shù)組

概念
- 代表內(nèi)存里一組連續(xù)的同類型存儲(chǔ)區(qū)
- 可以用來把多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)合并成一個(gè)整體
數(shù)組聲明
- int arr[10];
- 類型名稱int表述數(shù)組里面所有元素的類型
- 名稱arr是數(shù)組的名稱
- 整數(shù)10表示數(shù)組里面的元素個(gè)數(shù)
- 數(shù)組里元素個(gè)數(shù)不可以改變
使用
- 每個(gè)元素都有下標(biāo)，通過下標(biāo)可以直接訪問任意一個(gè)元素
- 下標(biāo)從0開始到元素個(gè)數(shù)減一為止
- 超過范圍的下標(biāo)不可以使用
- 數(shù)組名稱和下標(biāo)一起可以表述數(shù)組里面的元素。arr[4]
優(yōu)點(diǎn)
- 可以編寫循環(huán)依次處理數(shù)組里面所有的元素
- 循環(huán)變量可以依次代表所有有效下標(biāo)
- 下標(biāo)標(biāo)識了一個(gè)元素在數(shù)組的位置

off-by-one error（差一錯(cuò)誤）

考慮問題原則
- 首先考慮最簡單的情況的特例，然后將結(jié)果外推
- 仔細(xì)計(jì)算邊界
- 一般使用左閉右開的區(qū)間來表示范圍

C語言中設(shè)計(jì)數(shù)組下標(biāo)的原則：從0開始使用非堆成區(qū)間；

讓這個(gè)區(qū)間是非對稱區(qū)間
讓下界可以取到，讓上界取不到

這樣設(shè)計(jì)的好處：

取值范圍：下界到上界
如果這個(gè)取值范圍為空，上界值==下界值
即使取值范圍為空，上界值永遠(yuǎn)不可能小于下界值

數(shù)組的增刪改查

在尾部添加和刪除時(shí)間復(fù)雜度為O(1)；
不在尾部添加和刪除時(shí)間復(fù)雜度為O(n)；
數(shù)組遍歷高效，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)；
數(shù)組查找的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，取決于數(shù)組容量；

二維數(shù)組的訪問

在一個(gè)小的時(shí)間窗內(nèi)訪問的變量地址越接近越好，這樣執(zhí)行速度快；
也就是說一般情況下需要將長循環(huán)放在內(nèi)層，最短的循環(huán)放在外層以減少cpu跨切循環(huán)層的次數(shù)；

代碼展示：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{
    // 數(shù)組訪問
    int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 0, 0};
    // 推薦方式  ++ 寫在前面避免拷貝構(gòu)造 提速
    for (int index = 0; index < 10; ++index)
    	cout << a[index] << " ";
    cout << endl;
    // 不推薦方式
    for (int index = 0; index <= 9; ++index)
    	cout << a[index] << " ";
    // 數(shù)組的查找
    int b[] = { 1, 2, 3, 4 };
    int len = sizeof(b) / sizeof(b[0]);//得到數(shù)組容量
    for (int index = 0; index < len; ++index)
    {
    	if (b[index] == 5)
    	{
    		cout << index << endl;
    		return 0;
    	}
    }
    //二維數(shù)組的訪問：
    int c[2][4] = { { 1, 2, 3, 4 },{ 5,6,7,8 } };
    for (int row = 0; row < 2; ++row)
    {
        for (int col = 0; col < 4; ++col)
        {
            cout << c[row][col] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

動(dòng)態(tài)數(shù)組 std::vector

vector是面向?qū)ο蟮膭?dòng)態(tài)數(shù)組 – 使用簡單的數(shù)組是無法動(dòng)態(tài)擴(kuò)容插入元素，因?yàn)槿萘坑邢?/p>

vector插入操作

vec.insert(–vec.end(), 6);
vec.push_back(5);

vector刪除操作

vec.pop_back();
vec.erase(vec.end() - 2);

示例代碼：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-458600.html

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    // 創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組vector
    vector<int> vec = { 1,2,3,4 };
    cout << "size is " << vec.size() << endl;
    cout << "capacity is " << vec.capacity() << endl;
    // 遍歷所有元素
    for (int index = 0; index < vec.size(); ++index)
    {
        cout << vec[index] << endl;
    }
    // 在尾部插入一個(gè)元素5
    vec.push_back(5);
    cout << "size is " << vec.size() << endl;
    cout << "capacity is " << vec.capacity() << endl;
    // 遍歷所有元素

    for (int index = 0; index < vec.size(); ++index)
    {
        cout << vec[index] << endl;
    }
    // 在中間插入一個(gè)元素6
    vec.insert(--vec.end(), 6);
    cout << "size is " << vec.size() << endl;
    cout << "capacity is " << vec.capacity() << endl;
    // 遍歷所有元素
    for (int index = 0; index < vec.size(); ++index)
    {
        cout << vec[index] << endl;
    }
    // 在尾部移除一個(gè)元素
    vec.pop_back();
    cout << "size is " << vec.size() << endl;
    cout << "capacity is " << vec.capacity() << endl;
    // 遍歷所有元素
    for (int index = 0; index < vec.size(); ++index)
    {
        cout << vec[index] << endl;
    }
    // 在任意位置移除一個(gè)元素
    vec.erase(vec.end() - 2);
    cout << "size is " << vec.size() << endl;
    cout << "capacity is " << vec.capacity() << endl;
    // 遍歷所有元素
    for (int index = 0; index < vec.size(); ++index)
    {
        cout << vec[index] << endl;
    }
    return 0;
}

字符串和字符數(shù)組

字符串變量
- 字符串是以空字符{‘\0’}結(jié)束的字符數(shù)組
- 空字符’\0’自動(dòng)添加到字符串的內(nèi)部表示中
- 在聲明字符串變量時(shí)，應(yīng)該為這個(gè)空結(jié)束符預(yù)留一個(gè)額外的元素空間 char str[11] = {“helloworld”};
字符串常量
- 字符串常量是一對雙引號括起來的字符序列
- 字符串中每個(gè)字符作為一個(gè)數(shù)組元素存儲(chǔ) “helloworld”

ASCII碼一覽表，ASCII碼對照表 (biancheng.net)

Unicode編碼

最初目的是把世界上的文字都映射到一套字符空間中
為了表示Unicode字符集，有五種Unicode編碼方式，這里說3中
- utf-8 ： 1byte 表示，可以兼容ascii
  - 存儲(chǔ)效率高，變長，無字節(jié)序問題
- utf-16
  - 特點(diǎn)是定長，有字節(jié)序的問題（不可作為外部編碼）
- utf-32
  - 特點(diǎn)是定長，有字節(jié)序問題（不可作為外部編碼）
編碼錯(cuò)誤的根本原因是在于編碼方式和解碼方式的不統(tǒng)一

windows文件可能有Bom 如果在其他平臺可以去掉bom

字符串的指針表示方法

指針表示方法 – char* pStrHelloWrold = “helloworld”;

字符串的常見操作

字符串長度：strlen(s);
字符串比較：strcmp(s1, s2);
字符串拷貝：strcpy(s1, s2); 復(fù)制s2到s1s
復(fù)制指定長度字符串：strncpy(s1, s2, n);
字符串拼接：strcat(s1, s2);
查找字符：strchr(s1, ch);
查找字符串：strstr(s1, s2)；

字符串操作的問題

C中原始字符串操作在安全性和效率存在一定的問題
- 緩沖區(qū)溢出問題
- strlen的效率可以提升：空間換時(shí)間

#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    // 定義一個(gè)數(shù)組
    char strHelloWorld[11] = { "helloworld" };     // 這個(gè)定義可以
    char* pStrHelloWrold = "helloworld";
    pStrHelloWrold = strHelloWorld;
    //strHelloWorld = pStrHelloWrold;               // 數(shù)組變量的值不允許改變
    // 字符0, '\0', '0'的區(qū)別
    char c1 = 0;
    char c2 = '\0';
    char c3 = '0';
    // 通過數(shù)組變量遍歷修改數(shù)組中的元素值
    for (int index = 0; index <  strlen(strHelloWorld); ++index)
    {
        strHelloWorld[index] += 1;
        std::cout << strHelloWorld[index] << std::endl;
    }
    // 通過指針變量遍歷修改數(shù)組中的元素值
    for (int index = 0; index < strlen(strHelloWorld); ++index)
    {
        pStrHelloWrold[index] += 1;
        std::cout << pStrHelloWrold[index] << std::endl;
    }
    cout << endl;  // 換行
    // 計(jì)算字符串長度
    cout << "字符串長度為: " << strlen(strHelloWorld) << endl;
    cout << "字符串占用空間為:  " << sizeof(strHelloWorld) << endl;
    return 0;
}

#include <string.h>                    //使用C庫的頭文件
#include <iostream>
using  namespace std;
const unsigned int MAX_LEN_NUM = 16;
const unsigned int STR_LEN_NUM = 7;
const unsigned int NUM_TO_COPY = 2;
int main()
{
	char strHelloWorld1[ ] = { "hello" }; 
	char strHelloWorld2[STR_LEN_NUM] = { "world1" };
	char strHelloWorld3[MAX_LEN_NUM] = {0};
	//strcpy(strHelloWorld3, strHelloWorld1);                                    // hello
	strcpy_s(strHelloWorld3, MAX_LEN_NUM, strHelloWorld1);
	//strncpy(strHelloWorld3, strHelloWorld2, NUM_TO_COPY);      // wollo
	strncpy_s(strHelloWorld3, MAX_LEN_NUM,  strHelloWorld2, NUM_TO_COPY);
	//strcat(strHelloWorld3, strHelloWorld2);                                    //  wolloworld1
	strcat_s(strHelloWorld3, MAX_LEN_NUM, strHelloWorld2);
	//unsigned int len = strlen(strHelloWorld3);
	unsigned int len = strnlen_s(strHelloWorld3, MAX_LEN_NUM);
	for (unsigned int index = 0; index < len; ++index)
	{
		cout << strHelloWorld3[index] << " ";
	}
	cout << endl;	
	// 小心緩沖區(qū)溢出
	//strcat(strHelloWorld2, "Welcome to C++");
	strcat_s(strHelloWorld2, STR_LEN_NUM, "Welcome to C++");
    return 0;
}

C++中的std::string

C++中提供了string類型專門表示字符串
使用string可以更加安全方便的管理字符串

使用起來比原始的C風(fēng)格的方法更安全和方便，對性能要求不是特別高的常見可以使用。

示例代碼：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    // 字符串定義
    string s1;//定義空字符串
    string s2 = "helloworld";//定義并初始化
    string s3("helloworld");
    string s4 = string("helloworld");
    // 獲取字符串長度
    cout << s1.length() << endl;
    cout << s1.size() << endl;
    cout << s1.capacity() << endl;
    //  字符串比較
    s1 = "hello", s2 = "world";
    cout << (s1 == s2) << endl;
    cout << (s1 != s2) << endl;
    //  轉(zhuǎn)換成C風(fēng)格的字符串
    const char *c_str1 = s1.c_str();
    cout << "The C-style string c_str1 is: " << c_str1 << endl;
    //  隨機(jī)訪問
    for (unsigned int index = 0; index < s1.length(); ++index)
    {
        cout << c_str1[index] << " ";
    }
    cout << endl;
    for (unsigned int index = 0; index < s1.length(); ++index)
    {
        cout << s1[index] << " ";
    }
    cout << endl;
    // 字符串拷貝
    s1 = "helloworld";
    s2 = s1;
    // 字符串連接
    s1 = "helllo", s2 = "world";
    s3 = s1 + s2;               //s3: helloworld
    s1 += s2;                    //s1: helloworld
    return 0;
}

到了這里，關(guān)于C++基礎(chǔ)容器 -- C的數(shù)組和字符串和C++的數(shù)組和字符串的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！

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