字符串、向量和数组（一）

1.命名空间的namespace声明
我们使用的很对库函数都属于std命名空间，第一种使用方式是直接表示出来，如std::cin，用于读取键盘标准输入；第二种就是使用using声明，这样就不需要每使用一个库函数处都使用前缀(命名空间::)，using声明格式为using namespace:name。

每个名字都需要独立的using声明
每个using声明引入命名空间的一个成员，我们可以一行中只放一个using声明，也可以放多个using声明；每个 名字都需要一个自己的声明语句，每句话都必须以分号结尾。

头文件中不能含有using声明语句
如果头文件里有using声明语句，那么使用它的每个文件都会有这个声明，头文件中包含的名字可能和文件中的名字产生冲突。

2.标准库类型string

标准库类型string表示可变长度的字符序列，使用string类型必须先包含头文件:#include ，string定义在命名空间std中。

2.1定义和初始化string对象

(1) string s:这是通过默认的方式初始化一个字符串，得到的是一个空的string，该字符串中没有 任何字符。
(2) string s=”hello”:这是是通过提供一个字面值的方式初始化字符串，除了最后的空字符，其他的字符都将被拷贝到字符串s中。
(3) string s=s1:s是s1的副本。
(4) string s(10,’c’)：将给定的字符串重复若干次得到的字符序列赋值给s

直接初始化和拷贝初始化

如果使用等号初始化一个对象就是拷贝初始化，不使用等号初始化对象就是直接初始化。在初始值只有一个的时候，两种方式都可以；在初始值有多个的时候，只能使用直接初始化。如果非要用拷贝初始化的方式将多个值用于初始化的话，我们可以显示地创建一个对象用于拷贝，例如:string s=string(10,’c’);这句操作就是将字符c重复10次得到的字符序列赋值给的那个string对象拷贝给字符串s，此操作也等价于string temp(10,’c’);string s=temp。

2.2 string对象上的操作

读写string对象

可以使用标准库中的iostream来读写内置类型的值，也可以使用IO操作符读写string对象。string s;cin>>s; 这里首先定义了一个空的字符串，然后将标准输入的内容读取到 字符串中，在读取操作中，string对象会自动忽略开头的空白，它将从第一个真正的字符开始读起，直到遇见下一处空白。例如程序的输入为” Hello World! “，但得到的输出为”Hello”,输出中没有空格，在“Hello”之后遇到空格就停止了。string对象的输入输出操作是返回运算符左侧的运算对象作为其结果，因此多个输入或者多个输出可以连在一起写。例如:string s1,s2;cin>>s1>>s2;就是将第一个输入读取到s1,第二个输入读取到s2中，在此处如果输入内容为” Hello World”，那么结果为”HelloWorld”。

读取未知数量的string对象

#include <iostream>#include <string>using namespace std;int main(){    string word;    while(cin>>word)    {        cout<<word<<endl;    }    return 0;}

while语句的条件用于检查输入流是否有效，也就是包不包含结束标记和非法输入。如果有效，那么就将标准输入获取的内容进行输出，反复这一操作；一旦无效，那么次while循环就将结束。

使用getline读取一整行

如果想在最终的字符串中保留输入的空字符时候，就需要使用geline函数了 。getline函数接收两个参数，第一个为输入流，第二个为string对象，函数从指定的输入流中读取内容，直到遇到换行符，然后将得到的内容赋值给string对象。如果在一开始就输入一个换行符，那么得到的就是一个空字符串。
getline和输入运算符一样，也会返回它的流参数，因此getline的 结果可以作为判断的条件，下面是 一个一次输出一整行的例子:

#include <iostream>#include <string>using namespace std;int main(){    string line;    while(getline(cin,line))    {       //**line中不包含换行符，使用endl结束当前行并刷新显示缓冲区**       cout<<line<<endl;    }    return 0;}

string的empty和size操作

empty是string的一个成员函数，用于判断string对象是否为空；size则是返回string对象的长度。例如每次输出长度大于0但是小于80的字符串。

#include <iostream>#incude <string>using namespace std;int main(){    string line;    while(getline(cin,line))    {        if(!line.empty() && line.size()<80)        {            cout<<line<<endl;        }    }    return 0;}

string::size_type类型

对于size函数来说，返回一个int类型或者unsigned都是合乎情理的，但实际上size函数返回的是string::size_type类型的值。string类以及其他大多数标准类库都 定义了几种配套的类型，这些配套 类型体现了标准库类型与机器无关的特性，类型size_type就是其中的一种。在具体使用的时候，通过作用域操作符来表明名字size_type是在string中定义的。
string::size_type是一个无符号类型的数而且可以存放任何任何string对象的大小。在C++11中，允许使用auto或者decltype来推断变量的类型，例如：auto len=line.size();
由于size函数返回的是一个无符号整数，如果表达式中混用了带符号数和无符号数将产生意想不到的结果。例如:假设n是一个具有负值的int，那么表达式下面的表达式的判断几乎肯定是true，这是因为负数n会自动转换成一个比较大的无符号值。

s.size()<n

比较string对象

string类定义了几种用于比较字符串的运算符，这些比较运算符逐一比较字符串中的字符，并且对大小写敏感。
运算符包括：= 、!=、<=、>=、<、>，来 检验一个字符串是否等于、不等于、小于等于、大于等于、小于、大于另一个字符串。两个字符串相等是指两个字符串长度相等而且包含的字符也相同。所有的运算符都按照字典顺序：
1.如果两个字符串长短不一，而且较短的字符串所含有的字符和较长字符串对应位置的字符相同，那么就说较短string对象小于较长string对象。
2.如果两个string对象在某些对应的位置上不一致，那么string对象比较的结果就是string对象中第一对相异字符比较的结果。

为string对象赋值

这个在初始化操作时，提及过。

两个string对象相加
两个string对象相加得到一个新的string对象，它的值为左侧的运算对象与右侧的运算对象相加；复合赋值运算符(+=)负责把运算符右侧的string对象内容追加到左侧string对象的后面。

string s1="Hello",s2=" World!\n";string s3=s1+s2;s1+=s2;

字面值和string对象相加

C++标准库允许将字符字面值和字符串字面值转换为string对象，在之前使用string对象的地方可以使用这两种值来替代，例如:

string s1="Hello",s2="World";string s=s1+", "+s2+'\n'; //使用了字符字面值和字符串字面值

当把string对象和字符字面值以及字符串字面值在一起使用的时候，必须确保每个加法运算符的两侧至少有一个是string对象。当string对象和多个字符字面值或者是字符串字面值相加时候，就需要判断是否合法，例如:

string s=s1+"Hello"+" ,"+s2; //合法 前两项相加生成一个新string对象，再和s2相加string ss="Hello"+",World"+ss1; //非法 因为前两项均为字符串字面值，不能直接相加

需要注意的是，C++中的字符串字面值并不是string对象，这是为了和C兼容，所以字符串字面值和string对象是不一样的。

2.3 处理string对象中的字符

在cctype头文件中定义了一系列系统函数用于处理字符。

使用基于范围的for语句

C++11中提供了范围for来遍历给定序列中的每一个元素，并对序列中的每一个值进行操作，语法格式为：for(变量:序列) 操作。下面是一个简单的例子：

string s("Hello,World");for(auto c:s){   cout<<c<<endl; //依次输出string对象中的每一个字符}

接下来是一个稍微复杂一点的例子，使用了范围for语句和ispunct函数来统计字符串中标点符号的个数。

string s("hello Wordld!!!");decltype(s.size()) punct_cnt=0;for(auto c:s){     if(ispunct(c)) punct_cnt++;}cout<<"该字符串中一共有"<<punct_cnt<<"个标点符号。"<<endl;

使用范围for语句改变字符串中的内容

如果想要改变string对象中字符的值，需要将循环变量定义为引用类型。使用引用，我们可以修改它对应的字符串中的字符。例子 如下：

string s("hello world!!!");for(auto &c:s){    c=toupper(c); //把所有的字符变成大写的}cout<<s<<endl; //打印出的字符串中字符都变成了大写

只处理一部分字符

访问string对象中的单个字符有两种方式，一种是使用下标，另一种是使用迭代器。
下标运算符接收的参数类型为string::size_type，表示要访问的字符的位置，返回值是对应字符的引用。string对象的下标从0开始算起，下标必须大于0小于字符串的长度。下标的值称为“下标”或者”索引”，任何表达式只要它的值是一个整数就可以作为索引，如果某个索引的值是带符号类型的值，那么会被自动转换成由string::size_type表达的无符号类型。在访问字符串之前要判断字符串是否为空，为时访问结果是未知的。例如:

string s="hello";if(!s.empty()){ cout<<s[0]<<endl; //当字符串不为空时候，打印出第一个字符}

只要字符串不是常量，就可以修改由下标运算符返回的字符，为其赋新值。例如:

string s("some joke");if(!s.empty()) s[0]=toupper(s[0]);cout<<s<<endl; //将字符串的首字母变成大写

使用下标进行迭代

下面是一个使用下标对string对象进行迭代的 例子:

for(decltype(s.size()) index=0;index!=s.size()&&!isspace(s[index]);index++){    s[index]=toupper(s[index]);}

for循环中检测了下标额合法性，C++标准并没有这样要求，但是一旦使用超范围的下标，那么将产生不可预知的结果。

使用下标执行随机访问

下面的程序是把0到15之间的十进制数转换为十六进制数，需要做的就是初始化一个字符串，里面 放16个十六进制数。

const string hexdigits="0123456789ABCDEF"; //十六进制数cout<<"输入几个十进制数，用空格隔开:"<<endl;string result;string::size_type n; //保存从键盘输入的0-15的数while(cin>>n){    if(n<hexdigits.size())    {         result+=hexdigits[n];    }}cout<<"打印出对应的一系列十六进制数:"<<result<<endl;