[C++ 面试基础知识总结]字符串,向量和数组

来源:互联网 发布:数控车床gsktdb编程 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 06:25

[C++ 面试基础知识总结]字符串,向量和数组

参考书籍:《C++ Primer》

目录

  • C 面试基础知识总结字符串向量和数组
    • 目录
    • string
      • string的读写
      • stringsize_type类型
      • string对象和字面值相加
    • vector容器
      • vector的初始化
      • 使用vector的注意事项
    • 迭代器
      • 迭代器运算符
      • 使用迭代器实现二分查找
    • 数组
      • 初始化和赋值
      • 字符数组
      • 数组与指针
      • C风格字符串
      • 多维数组中的指针

string

string的读写

#include <iostream>using namespace std;int main(int argc, const char * argv[]) {    string s;    cin >> s;    cout << s << endl;    return 0;}

如果输入” Hello World! “,得到的结果为“Hello”,因为在执行读取操作时,string对象会自动忽略开头的空白(空格符,换行符,制表符等)并从第一个真正的字符开始读起,直到遇到下一处空白为止。

string::size_type类型

string类型的size()函数返回类型为string::size_type,这个类型是一个无符号类型的值,且能足够放下任何string对象的大小。所以尽量不要在一个表达式中混用string::size_type和int,不然可能会带来问题。

#include <iostream>using namespace std;int main(int argc, const char * argv[]) {    string s = "Hello";    int n = -1;    bool flag = s.size() < n;    cout << flag << endl;    return 0;}

从表面上看,字符串s的长度应该为5(用字面值给字符串赋值时,不会复制字面值最后的那个空字符,所以不是6),而n为-1,5>-1,flag值应为0(假),但实际输出的值却是1(真),这是由于string::size_type是一个无符号整数,在与-1进行比较的时候会将-1转换成一个很大的无符号整数,导致最后结果为真。

string对象和字面值相加

当string对象和字符串字面值混在一条语句中使用时,必须保证每个加法运算符都至少有一运算对象为string,两个字符串字面值不能直接相加。

string s1 = "Hello", s2 = "World";//正确string s3 = s1 + "!" + s2;//错误 不能把字符串字面值直接相加string s4 = "Hello" + "!" + s2;//正确string s5 = "Hello" + ("!" + s2);

注意:字符串字面值和string是不同的类型,如上述的s1和”Hello”的类型是不同的!

vector容器

vector的初始化

用一个整数来初始化vector<int>时,整数的含义可能是vector对象的容量也可能是元素的值,如果用圆括号,可以说提供的值是用来构造vector对象的,而用花括号,可以表述成列表初始化vector对象。具体区别如下所示:

// v1有10个元素,每个元素的值都为0(int类型的默认初始值)vector<int> v1(10);// v2有1元素,值为10vector<int> v2{10};// v3有10个元素,每个元素值都为1vector<int> v3(10,1);// v4有2个元素,值分别为10和1vector<int> v4{10,1};

如果使用花括号但提供的值又不能列表初始化时,会用这样的值来构造vector对象。

// 错误,不能用字面值来构建vector对象vector<string> v1("hi");// v2有1元素,值为"hi",列表初始化vector<string> v2{"hi"};// v3有10个元素,每个元素值都为空string对象,不能列表初始化,用默认值构造vector对象vector<string> v3{10};// v3有10个元素,每个元素值都为"hi",不能列表初始化,用提供的值构造vector对象vector<string> v4{10,"hi"};

使用vector的注意事项

vector的size()函数与string的同名函数功能完全一致,但要使用size_type时,需指定它是由哪种类型定义的,vector对象的类型总是包含着元素的类型。

vector<int>::size_type //正确vector::size_type      //错误

不能用下标的形式添加元素,在vector对象中使用下标运算符时一定要保证该元素确知已存在,不然会产生很严重的后果。

vector<int> v;for (decltype(v.size()) i = 0; i != 10; i++) {    v[i] = 1; //错误,v初始为空,不包含任何元素}
vector<int> v;for (decltype(v.size()) i = 0; i != 10; i++) {   v.push_back(1); //正确}

迭代器

迭代器运算符

#include <iostream>using namespace std;int main(int argc, const char * argv[]) {    string s("Hello");    //确保字符串s非空    if (s.begin() != s.end()) {        auto t = s.begin();        ++*t;        cout << *t << endl;        ++t;        if (t != s.end()) {            cout << *t << endl;        }    }    return 0;}

++*t是将t指向的字符加1,而++t是将t移动到下一个元素。所以两次输出的结果分别为I(第一个字符H加1),e(第二个字符)。

使用迭代器实现二分查找

示例,在有序的int型vector对象中找到等于2的元素,并打印出查找路径上的元素。

#include <iostream>#include <vector>using namespace std;int main(int argc, const char * argv[]) {    vector<int> v{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};    auto begin = v.begin(), end = v.end();    auto mid = begin + (end - begin)/2;    while (mid != end) {        cout << *mid << endl;        if (*mid == 2) {            cout << "success" << endl;            break;        }        else if (*mid > 2){            end = mid;        }        else{            begin = mid + 1;        }        mid = begin + (end - begin)/2;    }    return 0;}

运行结果:

632success

需要注意的是,由于v.end()指向的是v中尾元素的的下一位置,所以第一次查找的数是6,而不是5。调整范围时end = mid; begin = mid + 1;有区别,begin是指向mid的后一个元素,而end是直接指向mid的元素。

数组

初始化和赋值

数组声明时必须初始化维度(数组中的元素个数)或进行列表初始化根据初始值的数量计算并推测出来,且维度必须是一个常量表达式(什么是常量表达式?)

unsigned sz1 = 10;constexpr unsigned sz2 = 10;// 正确,声明一个含有10个整数的数组int a1[10];// 错误,sz1不是常量表达式int a2[sz1];// 正确,声明一个含有10个整数的数组int a3[sz2];// 错误,未初始化维度int a4[];// 正确,维度是3的数组int a5[] = {0,1,2};// 错误,不能用数组内容拷贝给其他数组作为其初始值,也不能用数组为其他数组赋值int a6[] = a5;

字符数组

字符串字面值结尾处有一个空字符,赋值给字符数组时会一起拷贝过去。

// 列表初始化,没有空字符char a1[] = ['C','+','+'];// 列表初始化,含有显式空字符char a2[] = ['C','+','+','\0'];// 自动添加结尾处的空字符char a3[] = "C++";// 错误,没有空间存放空字符char a4[3] = "C++";

数组与指针

// 含有10个整型指针的数组int *p1[10];// 指向一个含有10个整数的数组的指针int (*p2)[10];// 指向一个含有10个整型指针的数组的指针int *(*p3)[10];int a[2] = {1,2};//因为无法用数组的内容初始化另一个数组,所以用auto可以推断出p4类型为整型指针,指向a的第一个元素auto p4 = a;

数组的指针支持vector和string的迭代器的全部运算。C++11还引入了两个名为begin和end的函数,功能与容器中的两个同名函数类似。

int a[5] = {0,2,4,6,8};// 以下3种写法等价,都是将指针指向数组的第一个元素int *p1 = a;int *p2 = &a[0];int *p3 = begin(a);// n1值为8(将p1前进4个元素后解引的值即a[4])int n1 = *(p1 + 4);// n2值为4(将p1解引后加4的值即a[0]+4int n2 = *p1 + 4;

C风格字符串

字符数组是C风格字符串,充满安全风险,容易引发严重错误,所以推荐使用标准库string。

char a[] = {"C","+","+"};// strlen函数是计算字符串长度的,这里会出错,因为没有以空字符结尾,函数将可能沿着数组的内存位置不断向前寻找,直到遇到空字符才停下来。count << strlen(a) << endl;

比较和拼接字符串的时候要注意:

char s1[] = "Hello", s2[] = "World";//错误,这里比较的将是s1和s2的地址,而不是字符串本身if (s1 < s2)//正确比较字符串if (strcmp(s1,s2))//错误,s1和s2是两个指针相加char s3[] = s1 + s2;//声明一个足够放下s1和s2的字符数组,如果无法估计准确,会出现安全风险char s4[11];//将s1复制到s4之后返回s4strcpy(s4,s1);//将s2加到s4之后返回s4strcat(s4,s2);

多维数组中的指针

#include <iostream>int main(int argc, const char * argv[]) {    int a[2][3] = {{0,2,4},{6,8,10}};    // 等价于 int (*p)[3] = a,p指向含有3个整数的数组    auto p = a;    cout << **(p+1) << endl;    cout << *(*p+1) << endl;    cout << (**p+1) << endl;    return 0;}

输出结果分别为:

621

**(p+1)是将指针p向后推进1个元素再进行两次解引,第一解引结果*(p+1)为指向数组{6,8,10}首元素的指针,再次解引则为整数6。
*(*p+1)是先将p进行解引,解引结果*p为指向数组{0,2,4}首元素的指针,往后推进1个元素后指向第二个元素,解引得整数2。
(**p+1)是将p连续解引两次,得到数组{0,2,4}首元素0,加1后得到整数1。

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