《C++ Primer》学习笔记【第二部分 C++标准库】

第8章 IO库

IO对象不能复制，即1.IO对象不能存储在vector或其他容器中   2.如果需要传递或返回IO对象，必须传递或返回指向该对象的指针或引用。

一般情况下，如果要传递IO对象以便对它进行读写，用非const引用的方式传递这个流对象。（因为要对IO对象进行读写）

条件状态：IO标准库管理一系列条件状态成员，用来标记给定的IO对象是否处于可用状态，或碰到了哪种特定的错误。流的状态由bad、fail、eof和good操作揭示；clear和setstate操作用于改变条件成员的状态。

输出缓冲区的管理：以下几种情况将导致缓冲区的内容被刷新。

 1.程序正常结束时，清空所有输出缓冲区。

 2.在一些不确定的时候，缓冲区可能已经满了，缓冲区会在下一个值之前刷新。

 3.用操作符显示刷新缓冲区，如endl。

 4.每次输出操作执行完后，用unitbuf操纵符设置流的内部状态，清空缓冲区。

 5.将输出流和输入流关联（用tie函数）起来。在此情况下，在读输入流时刷新其关联的输出缓冲区。标准库将cin和cout绑在一起。

 (如果程序崩溃，则不会刷新缓冲区，最好的方法是保证所有的输出操作都显式地调用了flush或endl; 交互式系统通常应确保它们的输入和输出流是绑在一起的)

文件的输入与输出：

 如果要把fstream对象与另一个不同的文件关联，则必须先close现在的文件，再open另一个文件。

 考虑如何使用循环语句打开一些文件？

//files是一个vector对象，包含一些要打开并读取的文件名
//每次循环构造一个名为input的ifstream的对象
while(it != files.end()){
    ifstream input(it->c_str());
    if(!input) break;
    while(input >> s) process(s);
    ++it;
}
//也可将input定义移到while外，那么需要更仔细地管理流对象。
//每次需要打开新文件，故要关闭当前的文件流
//关闭流不能改变流的内部状态，如果读写操作失败，状态将保持为错误模式，故需要调用clear
ifstream input;
vector<string>::const_iterator it = files.begin();
while(it != files.end()){
    input.open(it->c_str());
    if(!input) break;
    while(input >> s) process(s);
    input.close();
    input.clear();
    ++it;
}

文件模式：....（此坑待填）

字符串流：

//1.如何每次读入一行，并分别处理每行中的每个单词
string line, word;
while(getline(cin, line)){
    istringstream stream(line);
    while(stream >> word){
        // do sth
    }
}
//2.stringstream提供的转换和/或格式化
//一般情况下，使用输入操作符读取string时，空白符会忽略。
int val1 = 512, val2 = 1024;
ostringstream format_message;
format_message << "val1: " << val1 << "
" 
               << "val2: " << val2 << "
";
istringstream input_istring(format_message.str());
string dump;
input_istring >> dump >> val1 >> dump >> val2;
cout << val1 << " " << val2 << endl;

第9章 顺序容器

赋值和swap：

赋值相关运算会导致指向左边容器内部的迭代器、引用和指针失效，而swap操作将容器内容交换，迭代器、引用和指针不会失效。（array和string除外）

除array外，swap不对任何元素进行拷贝、删除或插入操作，因此可以保证常数时间内完成。

swap两个array会真正交换他们的元素，但指针、引用和迭代器所绑定的元素保存不变。

网摘string的swap

template<class _Elem,  
    class _Traits,  
    class _Alloc> inline  
    void __CLRCALL_OR_CDECL swap(basic_string<_Elem, _Traits, _Alloc>& _Left,  
        basic_string<_Elem, _Traits, _Alloc>& _Right)  
    {   // swap _Left and _Right strings  
        _Left.swap(_Right);  
    }  
    void __CLR_OR_THIS_CALL swap(_Myt& _Right)  
    {   // exchange contents with _Right  
        if (this == &_Right)  
            ;   // same object, do nothing  
        else if (_Mybase::_Alval == _Right._Alval)  
            {   // same allocator, swap control information  
 #if _HAS_ITERATOR_DEBUGGING  
            this->_Swap_all(_Right);  
 #endif /* _HAS_ITERATOR_DEBUGGING */  
            _Bxty _Tbx = _Bx;  
            _Bx = _Right._Bx, _Right._Bx = _Tbx;  
            size_type _Tlen = _Mysize;  
            _Mysize = _Right._Mysize, _Right._Mysize = _Tlen;  
            size_type _Tres = _Myres;  
            _Myres = _Right._Myres, _Right._Myres = _Tres;  
            }  
        else  
            {   // different allocator, do multiple assigns  
            _Myt _Tmp = *this;  
            *this = _Right;  
            _Right = _Tmp;  
            }  
    } 

网摘vector的swap

template<class _Ty,  
    class _Alloc> inline  
    void swap(vector<_Ty, _Alloc>& _Left, vector<_Ty, _Alloc>& _Right)  
    {   // swap _Left and _Right vectors  
        _Left.swap(_Right);  
    }  
    void swap(_Myt& _Right)  
    {   // exchange contents with _Right  
        if (this == &_Right)  
            ;   // same object, do nothing  
        else if (this->_Alval == _Right._Alval)  
            {   // same allocator, swap control information  
 #if _HAS_ITERATOR_DEBUGGING  
            this->_Swap_all(_Right);  
 #endif /* _HAS_ITERATOR_DEBUGGING */  
            this->_Swap_aux(_Right);  
            _STD swap(_Myfirst, _Right._Myfirst);  
            _STD swap(_Mylast, _Right._Mylast);  
            _STD swap(_Myend, _Right._Myend);  
            }  
        else  
            {   // different allocator, do multiple assigns  
            this->_Swap_aux(_Right);  
            _Myt _Ts = *this;  
            *this = _Right;  
            _Right = _Ts;  
            }  
    } 

访问元素： 访问成员函数和下标操作返回的都是引用，如果容器是const容器，则返回const引用。

迭代器失效：

对于vector和string，存储空间被重新分配则迭代器、引用和指针失效。

对于deque，插入删除首尾位置外的任何位置则迭代器、引用和指针失效，在首尾位置添加元素，迭代器会失效，但指向已存在的元素的引用和指针不会失效。

对于list和forward_list，迭代器、引用和指针仍有效。

第10章 泛型算法

再探迭代器：

插入迭代器，back_inserter, front_inserter, inserter, it是插入迭代器，属于迭代器适配器，it = t在it指定位置插入t并自动调整it指向的位置。

int main(){
    vector<int> ve;
    deque<int> de;
    auto it = back_inserter(ve);
    auto it2 = front_inserter(de);
    for(int i = 0; i < 5; i++)
        it = i, it2 = i;

    for(auto& e: ve)
        cout << e << ' ';
    cout << endl;

    for(auto& e: de)
        cout << e << ' ';
    cout << endl;

    auto it3 = inserter(ve, --ve.end());
    for(int i = 100; i < 500; i+=100)
        it3 = i;
    for(auto& e: ve)
        cout << e << ' ';
    cout << endl;
    return 0;
}
/*
0 1 2 3 4
4 3 2 1 0
0 1 2 3 100 200 300 400 4
*/

第11章 关联容器

正常情况下，解引用一个迭代器所返回的类型和下标运算符返回的类型是一样的，map除外。map解引用返回value_type对象，即pair型，下标返回mapped_type对象，即值型。

无序容器：不是基于比较符，而是通过哈希函数映射到桶。无序容器在存储上组织为一组桶，每个桶保存0个或多个元素。我们需要提供函数来替代==运算符和哈希计算函数。

第12章 动态内存

动态内存：

 int *p = new (nothrow) int; //如果分配失败，new返回空指针

 int *p0 = new int;//如果分配失败，new抛出std::bad_alloc

 int *p1 = new int();

 int *p2 = new int[10]();

new分配一个数组时，得到的是数组元素类型的指针，而不是数组类型。因此不能对动态数组调用begin或end, 这些函数使用数组维度来返回首元素和尾后元素的指针，也不能用范围for语句。

new可以分配一个大小为0的数组，返回合法非空指针，保证与new返回的其他任何指针都不同。

释放动态数组不加[]和释放单一对象加[]都是未定义的。

malloc与new有什么区别？

前者是函数，不含构造函数，返回void。后者是运算符，含构造函数，返回类型。

智能指针：此坑待填

allocator类：

new将内存分配和对象构造组合在一起，delete将对象析构和内存释放组合在一起。

分配单个对象时通常希望将内存分配和对象初始化组合在一起；当分配一大块内存时，内存分配和对象初始化组合在一起往往会导致不必要的浪费。

allocator使得内存分配和对象构造分离开来。allocator分配的内存是未构造的。

allocator<T> a          //定义一个allocator对象，可以分配T类型
a.allocate(n)           //分配n个未构造的T类型的内存
a.deallocate(p, n)      //释放n个从p开始的内存，p必须是由allocate返回的指针，n必须是创建时的大小，调用前必须先对每个对象调用destroy
a.construct(p, args)    //在p指向的内存中构造对象
a.destroy(p)            //析构p指向的对象

使用未构造的内存，行为是未定义的。

当然，一个一个构造会很麻烦，标准库还为allocator类定义了两个伴随算法，拷贝和填充未初始化内存的算法。