• C++語言不直接處理輸入輸出，而是通過定義在標(biāo)準(zhǔn)庫中的類型來處理IO，這些類型支持從設(shè)備讀寫數(shù)據(jù)，設(shè)備可以是文件、控制臺窗口等。還有一些類型允許內(nèi)存IO，即從string讀寫數(shù)據(jù)
• 標(biāo)準(zhǔn)庫定義了3仲不同的IO處理操作，分別定義在3個獨立的頭文件中，iostream定義了用于讀寫流的基本類型，用于處理控制臺IO，fstream定義了讀寫命名文件的類型，sstream定義了讀寫內(nèi)存string對象的類型
• fstream和stringstream都是繼承自類iostream，輸入類都繼承自istream，輸出類都繼承自ostream，因此在istream對象上執(zhí)行的操作，也可在ifstream和istringstream對象上執(zhí)行
• 不能對IO對象進(jìn)行拷貝或賦值，因此也不能將形參或返回類型設(shè)置為流類型，進(jìn)行IO操作的函數(shù)通常以引用方式傳遞和返回流，讀寫一個IO對象會改變其狀態(tài)，因此傳遞和返回的引用不能是const的
• IO操作的一個問題是可能發(fā)生錯誤，有些錯誤是可恢復(fù)的，而有些錯誤是不可恢復(fù)的，因此代碼應(yīng)該在使用一個流之前檢查它是否處于良好狀態(tài)，確定一個流對象狀態(tài)的最簡單方法是將它當(dāng)作一個條件來使用while(cin >>word)，while循環(huán)檢查>>表達(dá)式返回的流的狀態(tài)，如果輸入操作成功，流保持有效狀態(tài)，則條件為真
• 每個輸出流都管理一個緩沖區(qū)，用來保存程序讀寫的數(shù)據(jù)，如果執(zhí)行os<< "hello";，文本串可能會立即打印，也可能被保存在緩沖區(qū)中，導(dǎo)致緩沖刷新（數(shù)據(jù)真正寫到輸出設(shè)備中）的原因有：① 程序正常結(jié)束；② 緩沖區(qū)滿；③ 使用endl（添加換行）或flush（不添加）或ends（添加空字符）操作符顯式刷新緩沖區(qū)；④ 使用unitbuf操作符使流在每次寫操作后都進(jìn)行一次flush操作；⑤ 一個輸出流可能被關(guān)聯(lián)到另一個流，當(dāng)讀寫被關(guān)聯(lián)的流時，關(guān)聯(lián)到的流緩沖區(qū)會被刷新，默認(rèn)情況下cin和cerr都關(guān)聯(lián)到cout
• 如果程序崩潰，輸出緩沖區(qū)是不會被刷新的
• 定義一個空文件流對象，可以調(diào)用成員函數(shù)open()將它與文件關(guān)聯(lián)起來，如果調(diào)用失敗則不能使用該對象，此時和cin一樣返回false，對一個已經(jīng)打開的文件流調(diào)用open()會失敗，并導(dǎo)致該對象不能被使用，為了將文件流關(guān)聯(lián)到另一個文件，必須先用成員函數(shù)close()關(guān)閉已經(jīng)關(guān)聯(lián)的文件，當(dāng)一個fstream對象離開其作用域時，與之關(guān)聯(lián)的文件會自動關(guān)閉（對象銷毀時，close()自動調(diào)用）

9.1 順序容器概述

• 標(biāo)準(zhǔn)庫中有多種順序容器，所有順序容器都提供了快速順序訪問元素的能力，但是這些容器在以下兩方面都有不同的性能折中：① 向容器添加或從容器中刪除元素的代價；② 非順序訪問容器中元素的代價
• 順序容器類型如下：

• vector：可變大小數(shù)組。支持快速隨機訪問。在尾部之外的位置插入或刪除元素很慢
• deque：雙端隊列。支持快速隨機訪問。在頭尾位置插入和刪除速度很快
• list：雙向鏈表。只支持雙向順序訪問。在list中任何位置進(jìn)行插入和刪除操作速度都很快
• forward_list：單向鏈表。只支持單向順序訪問。在鏈表中任何位置進(jìn)行插入和刪除操作都很快
• array：固定大小數(shù)組。支持快速隨機訪問。不能添加或刪除元素。與內(nèi)置數(shù)組相比，array是一種更安全、更易用的數(shù)組類型
• string：與vector類似，但專門用于保存字符

• 一般來說，每個容器都定義在一個頭文件中，文件名與類型名相同，即deque定義在頭文件deque中。容器均定義為模板類
• 所有容器都擁有的操作：

• 類型別名：①iterator/const_iterator：此容器類型的迭代器類型；②size_type：無符號整數(shù)類型，可保存此容器類型大可能大小；③difference_type：帶符號整數(shù)類型，可保存兩個迭代器之間的距離；④vaule_type：元素類型；⑤reference/const_reference：元素的左值類型
• 構(gòu)造函數(shù)：①C c;：默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，構(gòu)造空容器；②C c1(c2);：拷貝構(gòu)造函數(shù)；③C c(b,e);將迭代器b和e范圍內(nèi)的元素拷貝到c（array不支持）；④C c{x,y,z};：列表初始化
• 賦值與swap：①c1=c2;；②c={x,y,z};；③c1.swap(c2);；（swap通常比拷貝快得多）④swap(c1,c2);（最好統(tǒng)一使用非成員版本的swap，適用于泛型編程）
• 大小：①c.size()：c中元素數(shù)目（不支持forward_list）；②c.max_size()：c中可保存的大元素數(shù)目；③c.empty()
• 添加刪除元素（array不支持，不同容器中這些操作的接口都不同）：①c.insert(args)；②c.emplace(inits)；③c.erase(args)；④c.clear()
• 關(guān)系運算符：①==/!=：所有容器都支持；②</<=/>/>=：無序關(guān)聯(lián)容器不支持
• 獲取迭代器：c.begin(),c.end()/c.cbegin(),c.cend()
• 反向容器的額外成員（不支持forward_list）：①reverse_iterator/const_reverse_iterator；②c.rbegin(),c.rend()/c.crbegin(),c.crend()

• 賦值相關(guān)運算會導(dǎo)致指向左邊容器內(nèi)部的迭代器、引用、指針失效。而swap操作將容器內(nèi)容交換不會導(dǎo)致失效（容器類型為array和string除外）
• 用一個對象來初始化容器時，或?qū)⒁粋€對象插入到容器中時，實際上放入到容器中的是對象值的一個拷貝，而不是對象本身

9.2 順序容器專有操作

• 初始化（array不可用）：①C seq(n);：seq包含n個元素，對這些元素進(jìn)行值初始化，此構(gòu)造函數(shù)是explicit的（string不可用）；②C seq(n,t);：seq包含n個初始化為t的元素
• 賦值（array不適用）：①seq.assign(b,e);：將seq中元素替換為迭代器b和e范圍內(nèi)的元素，b和e不能指向seq本身；②seq.assign(il);：將seq中的元素替換為初始化列表il中的元素；③seq.assign(n,t);：將seq中的元素替換為n個值為t的元素
• 添加元素（array不可用）：①c.push_back(t)/c.emplace_back(args)：在c的尾部創(chuàng)建一個值為t或由args創(chuàng)建的元素，返回void（forward_list不可用）；②c.push_front(t)/c.emplace_front(args)：在c的頭部創(chuàng)建一個元素，返回void（vector和string不可用）；③c.insert(p,t)/c.emplace(p,args)：在迭代器p指向的元素之前創(chuàng)建一個元素，返回指向新添加的元素的迭代器；④c.insert(p,n,t)/c.insert(p,b,e)/c.insert(p,il)
• 訪問元素（返回的均為引用）：①c.back()（forward_list不可用）；②c.front()；③c[n]/c.at(n)（只能用于string、vector、deque、array）
• 刪除元素：①c.pop_back()：刪除c中尾元素（forward_list不可用）；②c.pop_front()：刪除c中首元素（vector和string不可用）；③c.erase(p)：刪除迭代器p所指向元素，返回被刪元素之后元素的迭代器；④c.erase(b,e)：刪除迭代器b和e范圍內(nèi)的元素，返回最后一個被刪元素之后元素的迭代器；⑤c.clear()：刪除c中所有元素，返回void
• 改變?nèi)萜鞔笮。孩?code>c.resize(n)：調(diào)整c的大小為n個元素，添加的新元素進(jìn)行值初始化，若n小于原長度，則多出的元素被丟棄；②c.resize(n,t)：添加的新元素初始化為值t

• 向一個vector、string、deque插入元素會使所有指向容器的迭代器、引用、指針失效
• 容器中訪問元素的成員函數(shù)返回的都是引用，如果容器是一個const對象，則返回值是const引用
• 下標(biāo)運算符并不檢查下標(biāo)是否存在合法范圍內(nèi)，使用越界的下標(biāo)是一種嚴(yán)重的設(shè)計錯誤，使用at()成員函數(shù)時如果下標(biāo)越界，會拋出out_of_range異常
• 刪除deque中除首尾位置之外的任何元素都會使所有迭代器、引用、指針失效。指向vector或string中刪除點之后位置的迭代器、引用、指針都會失效
• forward_list為單向鏈表，在單向鏈表中，沒有簡單的方法來獲取一個元素的前驅(qū)，forward_list并未定義常規(guī)的插入刪除操作，而是定義了名為insert_after、emplace_after、erase_after的操作，并且定義了首前迭代器before_begin，該迭代器允許在鏈表首元素之前添加或刪除元素
• 如果resize縮小容器，則指向被刪除元素的迭代器、引用、指針都會失效。對vector、string、deque進(jìn)行resize可能導(dǎo)致迭代器、引用、指針失效
• 如果在一個循環(huán)中插入或刪除deque、string、vector中的元素，不要緩存end返回的迭代器，每次循環(huán)都會重新計算end
• 當(dāng)容器中元素是連續(xù)存儲，且容器大小可變時，向容器中添加元素必須分配新的內(nèi)存空間來保存已有元素和新元素，vector和string的實現(xiàn)通常會分配比新的空間需求更大的內(nèi)存空間
• vector和string類型提供了一些成員函數(shù)，實現(xiàn)對容器大小的管理操作：①c.capacity()：不重新分配內(nèi)存空間的話，c可以保存多少元素；②c.reserve(n)：分配至少能容納n個元素的內(nèi)存空間；③c.shrink_to_fit()：將能保存的元素空間縮大小減為當(dāng)前的元素個數(shù)

9.3 額外的string操作

• 構(gòu)造string的其他方法：除通用的構(gòu)造函數(shù)外，string還支持另外三個構(gòu)造函數(shù)：①string s(cp,n)：s是cp指向數(shù)組中前n個字符的拷貝，此數(shù)組至少包含n個字符；②string s(s2,pos2)：s是s2從下標(biāo)pos2開始的字符的拷貝；③string s(s2,pos2,len2)：s是s2從下標(biāo)pos2開始len2個字符的拷貝；④s.substr(pos,n)：子字符串操作，返回一個string，包含s中從pos開始的n個字符的拷貝
• 修改string的其他操作：①s,insert(pos,args)；②s.erase(pos,len)；③s.assign(args)；④s.append(args)；⑤a.replace(range,args)。其中args可以是下列形式之一：str/str,pos,len/cp,len/cp/n,c/b,e/初始化列表
• string搜索操作：每個搜索操作都返回一個string::size_type值，表示匹配發(fā)生位置的下標(biāo)，如果搜索失敗，則返回一個名為string::npos的static成員，二者均為unsign類型：①s.find(args)/s.rfind(args)：查找s中args第一次/最后一次出現(xiàn)的位置；②s.find_first_of(args)/s.find_last_of(args)：在s中查找arg中任何一個字符第一次/最后一次出現(xiàn)的位置；③s.find_first_not_of(args)/s.find_last_not_of(args)：在s中查找第一個/最后一個不在args中的字符。其中args是以下形式之一：c,pos/s2,pos/cp,pos/cp,pos,n
• 除了關(guān)系運算符外，標(biāo)準(zhǔn)庫string類型還提供了一組compare函數(shù)，與C標(biāo)準(zhǔn)庫的strcmp函數(shù)類型，根據(jù)s是等于、大于、小于參數(shù)指定的字符串，返回0、正數(shù)、負(fù)數(shù)，s.compare(args)的參數(shù)形式有：s2/pos1,n1,s2/pos1,n1,s2,pos2,n2/cp/pos1,n1,cp/pos1,n1,cp,n2
• 字符串中常常包含表示數(shù)值的字符，新標(biāo)準(zhǔn)引入了多個函數(shù)，可以實現(xiàn)數(shù)值數(shù)據(jù)與string之間的轉(zhuǎn)換：①to_string(val)：將數(shù)值類型轉(zhuǎn)為string；②stoi(s,p,b)/stol(s,p,b)/stoul(s,p,b)/stoll(s,p,b)/stoull(s,p,b)：將s轉(zhuǎn)為整型，b表示轉(zhuǎn)換用的基數(shù)，默認(rèn)為10，p是size_t指針，用來保存s中第一個非數(shù)值字符的下標(biāo)，默認(rèn)為0，即不保存下標(biāo)；③stof(s,p)/stod(s,p)/stold(s,p)：將s轉(zhuǎn)為浮點型

9.4 容器適配器

• 除了順序容器外，標(biāo)準(zhǔn)庫還定義了三個順序容器適配器：stack、queue、priority_queue，本質(zhì)上一個容器適配器是一種機制，能使某種事物的行為看起來像另外一種事物，如stack適配器接受一個順序容器，使其操作起來像一個stack一樣
• 每個適配器都定義兩個構(gòu)造函數(shù)：默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建一個空對象，接受一個容器的構(gòu)造函數(shù)拷貝該容器來初始化適配器，如stackstk(seq);，默認(rèn)情況下stack和queue是基于deque實現(xiàn)的，可以在創(chuàng)建一個適配器時將一個命名的順序容器作為第二個類型參數(shù)，來重載默認(rèn)容器類型stack>str_stk;
• 所有適配器都要求容器具有添加、刪除、訪問尾元素元素的能力，因此適配器不能構(gòu)造在array和forward_list上。stack可以用除上述兩種外的任意容器類型來構(gòu)造，queue不能基于vector構(gòu)造，priority_queue不能基于list構(gòu)造。可通過適配器的container_type類型訪問底層容器類型
• 棧操作：①s.pop()；②s.push(item)/s.emplace(args)：③s.top()
• 隊列操作：①q.pop()；②q.front()；③q.back()（只能用于queue）；④q.top()（只能用于priority_queue）；⑤q.push(item)/q.emplace(args)

10.1 泛型算法概述

• 標(biāo)準(zhǔn)庫并沒有給容器定義大量的操作，而是提供了一組算法，這些算法大多數(shù)都獨立于任何容器，稱這些算法為泛型的，可用于不同類型的容器和不同類型的元素
• 大多數(shù)算法都定義在頭文件中，還有一組數(shù)值泛型算法定義在頭文件中。一般情況下，這些算法并不直接操作容器，而是遍歷由兩個迭代器指定的一個元素范圍來進(jìn)行操作，如auto result=find(vec.cbegin(),vec.cend(),val);，如果發(fā)現(xiàn)匹配元素，則返回指向該元素的迭代器，否則返回尾后迭代器
• 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了超過100個算法，大多數(shù)算法遍歷輸入范圍的方式相似，但它們使用范圍中元素的方式不同，理解算法最基本的方法就是了解它們是否：讀取元素、改變元素、重排元素順序
• 只讀算法：find()函數(shù)和count()函數(shù)都是只讀算法，定義在頭文件中的accumulate()函數(shù)也是只讀算法，equal(r1.cbegin(),r1.cend(),r2.cbegin())函數(shù)用于比較兩個序列是否保存相同的值，該函數(shù)接受三個迭代器，前兩個表示第一個序列的范圍，第三個表示第二個序列的首元素，這種只接受一個單一迭代器來表示第二個序列的算法，都假定第二個序列至少與第一個序列一樣長
• 寫容器元素的算法：①fill(vec.begin(),vec.end(),10)向給定序列中寫入數(shù)據(jù)；②fill_n(vec.begin(),n,0)：必須保證vec至少包含n個元素/fill_n(back_inserter(vec),n,0)：使用插入迭代器back_inserter會調(diào)用push_back來添加元素；③copy(bigin(a1),end(a1),a2)：把a1的內(nèi)容拷貝給a2；④replace(ilst.cbegin(),ilst.cend(),0,10)：將序列中所有0替換為10/replace_copy(ilst.cbegin(),ilst.cend(),back_inserter(ivec),0,10)：ilst不變，ilst中0替換為10后拷貝到ivec中
• 重排容器元素的算法：①sort()：排序；②unique()：去除相鄰重復(fù)項；以下步驟消除vector中的重復(fù)單詞

sort(v.begin(),v.end());	//排序
auto end_unique = unique(v.begin(),v.end());	//unique函數(shù)實現(xiàn)無重復(fù)排列，返回指向不重復(fù)區(qū)域的尾后迭代器
v.erase(end_unique,v.end());	//刪除重復(fù)單詞

10.2 定制操作

• 很多算法都會比較輸入序列中的元素，默認(rèn)情況下，這類算法使用元素類型的<或=運算符來比較。標(biāo)準(zhǔn)庫還為這些算法提供了額外的版本，使得能夠用自己定義的操作來代替默認(rèn)運算符
• 謂詞是一個可調(diào)用的表達(dá)式，其返回結(jié)果是一個能用作條件的值，標(biāo)準(zhǔn)庫算法所使用的謂詞分為一元謂詞（接受一個參數(shù)）和二元謂詞（接受兩個參數(shù)）。接受謂詞參數(shù)的算法對輸入序列中的元素調(diào)用謂詞，元素類型必須能轉(zhuǎn)換為謂詞的參數(shù)類型
• 接受一個二元謂詞參數(shù)的sort()函數(shù)用謂詞代替<來比較元素，如sort(words.begin(),words.end(),isShorter)，若想要保證穩(wěn)定排序，可使用stable_sort()函數(shù)
• 可以向一個算法傳遞任何類別的可調(diào)用對象，對于一個對象或表達(dá)式，如果可以對其使用調(diào)用運算符，則稱它為可調(diào)用的。可調(diào)用對象包括：函數(shù)、函數(shù)指針、重載了函數(shù)調(diào)用運算符的類、lambda表達(dá)式
• 一個lambda表達(dá)式表示一個可調(diào)用的代碼單元，可以將其理解為一個未命名的內(nèi)聯(lián)函數(shù)，與函數(shù)類似，一個lambda具有一個返回類型、一個參數(shù)列表、一個函數(shù)體。但與函數(shù)不同，lambda可能定義在函數(shù)內(nèi)部
• 一個lambda表達(dá)式具有以下形式：

[capture list] (parameter list) ->return type {function body}

其中，捕獲列表是一個lambda所在函數(shù)中定義的局部變量的列表，通常為空，參數(shù)列表、返回類型、函數(shù)體與普通函數(shù)一樣，但是lambda必須使用尾置返回來指定返回類型。lambda可以忽略參數(shù)列表和返回類型，但必須包含捕獲列表和函數(shù)體：auto f = []{return 10;};，忽略參數(shù)列表即參數(shù)列表為空，忽略返回類型則從函數(shù)體代碼中推斷返回類型，若函數(shù)體中包含單一return之外的內(nèi)容且未指定返回類型，則返回void

• lambda不能有默認(rèn)參數(shù)，實參數(shù)目永遠(yuǎn)與形參數(shù)目相等，空捕獲列表說明此lambda不使用它所在函數(shù)中的任何局部變量，lambda使用示例如下：

//將words按長度穩(wěn)定排序
stable_sort(words.begin(),words.end(),[](const string &a,const string &b){return a.size()return a.size()>=sz;});
//從wc迭代器開始打印單詞，每個單詞后接一個空格
for_each(wc,words.end(),[](const string &s){cout<

• 當(dāng)定義一個lambda時，編譯器生成一個與lambda對應(yīng)的新的類類型
• 類似于參數(shù)傳遞，變量的捕獲方式也可以是值捕獲（[a]）或引用捕獲[&a]，采用值捕獲的前提是變量可以拷貝，被值捕獲的變量是在lambda創(chuàng)建時拷貝，而非調(diào)用時，因此隨后對其的修改不會影響到lambda內(nèi)對應(yīng)的值，當(dāng)以引用方式捕獲一個變量時，必須保證在lambda執(zhí)行時變量是存在的
• 除了顯式列出希望使用的來自所在函數(shù)的變量之外，還可以讓編譯器根據(jù)lambda體中的代碼來推斷要使用哪些變量，此時應(yīng)在捕獲列表中寫一個[&]或[=]，&告訴編譯器采用引用捕獲方式，=采用值捕獲方式。當(dāng)混用隱式捕獲和顯式捕獲時，捕獲列表中第一個元素必須是&或=
• 默認(rèn)情況下，對于一個值被拷貝的變量，lambda不會改變其值，如果希望能改變一個被捕獲的變量的值，必須在參數(shù)列表首加上關(guān)鍵字mutable：auto f=[v]()mutable{return ++v;};，一個引用捕獲的變量是否可以修改依賴于該引用指向的是一個const類型還是非const類型
• 對于捕獲列表為空的lambda，通常可以用函數(shù)來代替，對捕獲局部變量的lambda，需要使用標(biāo)準(zhǔn)庫中的bind()函數(shù)，該函數(shù)定義在頭文件中，可以將bind函數(shù)看作一個通用的函數(shù)適配器，接受一個可調(diào)用對象，生成一個新的可調(diào)用對象auto newCallable = bind(callable,arg_list);，當(dāng)調(diào)用newCallable時，會調(diào)用callable，并傳給它arg_list中的參數(shù)，arg_list是一個逗號分隔的參數(shù)列表，其中形如_n的參數(shù)代表占位符，綁定引用參數(shù)時要使用ref()或cref()函數(shù)：bind(print,ref(os),_1,' ')

10.3 再探迭代器

• 除了每個容器自己的迭代器之外，標(biāo)準(zhǔn)庫在頭文件中還定義了額外幾種迭代器，包括：插入迭代器、流迭代器、反向迭代器、移動迭代器
• 插入迭代器是一種迭代器適配器，它接受一個容器，生成一個迭代器，能實現(xiàn)向給定容器添加元素。插入器有三種類型：①back_inserter(c)創(chuàng)建一個使用c.push_back(t)的迭代器；②front_inserter(c)創(chuàng)建一個使用c.push_front(c)的迭代器；③inserter(c,iter)創(chuàng)建一個使用c.insert(iter,t)的迭代器。使用插入器時，只需要iter=t;即可在iter指定的位置處插入值t
• 流迭代器可以用泛型算法從流對象讀取數(shù)據(jù)及寫入數(shù)據(jù)，istream_iterator讀取輸入流，ostream_iterator向一個輸出流寫數(shù)據(jù)

istream_iteratorin(is);	//in從輸入流is讀取類型為T的值
istream_iteratorend;	//讀取類型為T的尾后迭代器
ostream_iteratorout(os);	//out將類型為T的值寫到輸出流os中
ostream_iteratorout(os,d);	//out將類型為T的值寫到輸出流os中，且每個值后都輸出一個d，d為C風(fēng)格的字符串

• 反向迭代器就是在容器中從尾元素向首元素反向移動的迭代器，++it會移動到前一個元素，–it會移動到下一個元素，除了forward_list之外，其他容器都支持反向迭代器，可以通過調(diào)用rbegin(),rend(),crbegin(),crend()成員函數(shù)來獲得反向迭代器，反向迭代器調(diào)用base()成員函數(shù)可以得到正向迭代器，但是指向的元素不同（正向迭代器指向后一個元素）

10.4 泛型算法結(jié)構(gòu)

• 任何算法的最基本特性是它要求其迭代器提供哪些操作，算法所要求的迭代器操作可分為5個迭代器類別：

1. 輸入迭代器：只讀，不寫，單遍掃描，只能遞增；
2. 輸出迭代器：只寫，不讀，單遍掃描，只能遞增；
3. 前向迭代器：可讀寫，多遍掃描，只能遞增；
4. 雙向迭代器：可讀寫，多遍掃描，可遞增遞減；
5. 隨機訪問迭代器：可讀寫，多遍掃描，支持全部迭代器運算

• 迭代器也定義了一組公共操作，一些操作所有迭代器都支持，另外一些只有特定迭代器才支持，除了輸出迭代器之外，一個高層的迭代器支持低層迭代器的所有操作，各迭代器需要支持的操作包括：

1. 輸入迭代器：① 用于比較兩個迭代器的相等==和不相等運算符!=；② 迭代器的前置和后置遞增運算++；③ 用于讀取元素的解引用運算符*（只會出現(xiàn)在賦值運算符的右側(cè)）；④ 用于解引用迭代器并提取成員的箭頭運算符->
2. 輸出迭代器：與1類似，解引用運算符只能出現(xiàn)在賦值運算符的左側(cè)
3. 前向迭代器：1和2會破環(huán)迭代器原本結(jié)構(gòu)，只能單遍掃描，前向迭代器可以保存當(dāng)前狀態(tài)，多次讀寫同一個元素
4. 雙向迭代器：還支持前置和后置的遞減運算符--
5. 隨機訪問迭代器：還支持 ① 用于比較兩個迭代器相對位置的關(guān)系運算符<,<=,>,>=；② 迭代器和一個整數(shù)值的加減運算+,+=,-,-=；③ 用于兩個迭代器的減法運算-；④ 下標(biāo)運算符iter[n],*iter[n]（兩者等價）

• 大多數(shù)算法的形參模式是下列4仲形式之一：其中dest參數(shù)是一個表示算法可以寫入的目的位置的迭代器，常被用于綁定到一個插入迭代器或是一個ostream_iterator

alg(beg,end,other args);
alg(beg,end,dest,other args);
alg(beg,end,beg2,other args);
alg(beg,end,beg2,end2,other args);

• 算法命名規(guī)范：① 一些算法使用重載形式傳遞一個謂詞，來代替<或==；② 接受一個元素值的算法通常會有一個不同名的后綴加上_if的版本，該版本接受一個謂詞代替元素值，如find和find_if；③ 默認(rèn)情況下，重排元素的算法將重排后的元素寫回給定的輸入序列中，通常提供額外的拷貝版本，加上后綴_copy，如reverse和reverse_copy
• 與其他容器不同，鏈表類型list和forward_list定義了幾個成員函數(shù)形式的算法，特別定義了獨有的sort(),merge(),remove(),reverse(),unique()算法，通用版本的sort要求隨機訪問迭代器，因此不能用于鏈表類型

auto m_it = m.cbegin();
while(m_it != m.cend()){cout<< m_it->first<< ":"<< m_it->second<< endl;
	++m_it;
}

• 在C++中，動態(tài)內(nèi)存的管理是通過一對運算符來完成的：①new：在動態(tài)內(nèi)存中為對象分配空間并返回一個指向該對象的指針；②delete：接受一個動態(tài)對象的指針，銷毀該對象并釋放與之關(guān)聯(lián)的內(nèi)存
• 為了更容易也更安全地使用動態(tài)內(nèi)存，新的標(biāo)準(zhǔn)庫提供了兩種智能指針類型來管理動態(tài)對象，智能指針負(fù)責(zé)自動釋放所指向地對象，這兩種智能指針地區(qū)別在于管理底層指針的方式：①shared_ptr：允許多個指針指向同一個對象；②unique_ptr：獨占所指向的對象。標(biāo)準(zhǔn)庫還定義了一個名為weak_ptr的伴隨類，它是一種弱引用，指向shared_ptr所管理的對象，這三種類型都定義在頭文件中
• 智能指針也是模板，創(chuàng)建一個智能指針時，必須提供指針可以指向的類型，默認(rèn)初始化的智能指針中保存著一個空指針：shared_ptrp1;，智能指針的使用方法與普通指針類似，解引用一個智能指針返回它指向的對象，如果在一個條件判斷中使用智能指針，就是檢測它是否為空
• shared_ptr和unique_ptr都支持的操作有：①shared_ptrsp/unique_ptrup：空智能指針；②p.get()：返回p中保存的指針，要小心使用，若智能指針釋放了其對象，返回的指針?biāo)赶虻膶ο笠簿拖Я耍虎?code>swap(p,q)/p.swap(q)：交換p和q中的指針
• shared_ptr獨有的操作：①make_shared(args)：返回一個指向類型T對象的智能指針，使用args初始化此對象；②sharedp(q)：p是q的拷貝，此操作會遞增q中的計數(shù)器，q中的指針必須能轉(zhuǎn)換為T*；③p = q：p和q所保存的指針必須能相互轉(zhuǎn)換，此操作會遞減p的引用計數(shù)，遞增q的引用計數(shù)，若p的引用計數(shù)變?yōu)?，則將其管理的原內(nèi)存釋放；④p.use_count()：返回與p共享對象的智能指針對象，該操作很慢，主要用于調(diào)試；⑤p.unique()：若p.use_count()為1，返回true，否則返回false
• 可以認(rèn)為每個shared_ptr都有一個關(guān)聯(lián)的計數(shù)器，稱之為引用計數(shù)，當(dāng)拷貝一個shared_ptr時，計數(shù)器會遞增，當(dāng)為shared_ptr賦予一個新值或shared_ptr被銷毀（如局部shared_ptr離開其作用域）時，計數(shù)器就會遞減。用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來記錄有多少指針共享對象，完全由標(biāo)準(zhǔn)庫的具體實現(xiàn)來決定
• shared_ptr的析構(gòu)函數(shù)會遞減它所指向的對象的引用計數(shù)，如果引用計數(shù)變?yōu)?，shared_ptr的析構(gòu)函數(shù)就會銷毀對象，并釋放它所占用的內(nèi)存
• 默認(rèn)情況下，動態(tài)分配的對象是默認(rèn)初始化的：int *p = new int;，*p的值未定義，在類型名后跟一對括號即可對動態(tài)分配的對象進(jìn)行值初始化：int *p = new int();：*p的值為0
• 如果提供了一個括號包圍的初始化器，就可以使用auto從該初始化器來推斷想要分配的對象的類型：auto p = new auto(obj);，p指向一個與obj類型相同的對象，該對象用obj進(jìn)行初始化，當(dāng)且僅當(dāng)括號中有單一初始化器時才可使用auto
• 類似于其他任何const對象，一個動態(tài)分配的const對象必須進(jìn)行初始化，對于一個定義了默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的類類型，其const動態(tài)對象可以隱式初始化，而其他類型的對象必須顯式初始化：const int *p = new const int(10);，new返回的指針是一個指向const的指針
• 若一個程序用光了它所有可用的內(nèi)存，new表達(dá)式就會失敗，默認(rèn)情況下，如果new不能分配所要求的內(nèi)存空間，就會拋出一個類型為bad_alloc的異常，可通過int* p = new (nothrow) int;的方式阻止拋出異常，這種形式的new稱為定位new

12.3 智能指針的使用

• 若不初始化一個智能指針，它就會被初始化為一個空指針，還可以使用new返回的指針來初始化智能指針：shared_ptrp(new int(10));，接受指針參數(shù)的智能指針構(gòu)造函數(shù)是explicit的，因此不能將一個內(nèi)置指針隱式轉(zhuǎn)換為一個智能指針，必須使用直接初始化的形式
• 定義和改變shared_ptr的方法：①shared_ptrp(q)：p管理內(nèi)置指針q所指向的對象，q必須指向new分配的內(nèi)存，且能偶轉(zhuǎn)換為T*類型；②shared_ptrp(u)：p從unique_ptr u那里接管了對象的所有權(quán)，將u置為空；③shared_ptrp(q,d)：p使用可調(diào)用對象d來代替delete；④shared_ptrp(p2,d)：p是shared_ptr p2的拷貝；⑤p.reset()/p.reset(q)/p.reset(q,d)：若p是唯一指向其對象的shared_ptr，reset會釋放此對象，并將p置為空；若傳遞了參數(shù)內(nèi)置指針q，會令p指向q；若還傳遞了參數(shù)d，會調(diào)用d來代替delete
• 注意事項：① 不要混用普通指針和智能指針：當(dāng)將一個shared_ptr綁定到一個普通指針時，就將內(nèi)存的管理責(zé)任交給了這個shared_ptr，此時就不該再使用內(nèi)置指針來訪為shared_ptr所指向的內(nèi)存了，因為無法知道對象何時會被銷毀；② 不要使用get()初始化另一個智能指針或為智能指針賦值：這樣做會導(dǎo)致內(nèi)存被二次delete，get()只有在確定代碼不會delete指針的情況下使用
• 有些沒有定義析構(gòu)函數(shù)的類，需要用戶顯式地釋放所使用地資源，如果忘記釋放資源或在釋放之前放生了異常，程序會發(fā)生資源泄露。可以將釋放資源的函數(shù)作為刪除器與原對象一起傳入智能指針：shared_ptrp(&con,disconnection);，此時資源會自動釋放
• 與shared_ptr不同，某個時刻只能有一個unique_ptr指向一個給定對象，當(dāng)unique_ptr被銷毀時，它所指向的對象也被銷毀。unique_ptr沒有類似make_shared的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，必須將其綁定在一個new返回的指針上，unique_ptr不支持普通的拷貝或賦值
• unique_ptr操作：①unique_ptru(d)：創(chuàng)建一個空unique_ptr，指向類型為T的對象，用類型為D的對象d代替delete；②u.release()：放棄對指針的控制權(quán)，將u置為空并返回指針；③u.reset()/u.reset(q)/u.reset(nullptr)：釋放u指向的對象，如果提供了內(nèi)置指針q，令u指向這個對象，否則將u置為空
• 可以通過調(diào)用release或reset將指針的所有權(quán)從一個非const的unique_ptr轉(zhuǎn)移給另一個unique_ptr：unique_ptrp2(p1.release())/p2.reset(p1.release())。直接使用release并不會釋放內(nèi)存，而且會丟失指針。可以拷貝或賦值一個將要被銷毀的unique_ptr，如從函數(shù)返回一個unique_ptr。重載一個unique_ptr的刪除器必須在尖括號中提供刪除器類型：unique_ptrp(&con,disconnection);
• weak_ptr是一種不控制所指向?qū)ο笊嫫诘闹悄苤羔槪赶蛴梢粋€shared_ptr管理的對象，綁定weak_ptr不會改變shared_ptr的引用計數(shù)，一旦最后一個指向?qū)ο蟮膕hared_ptr被銷毀，對象就會被釋放，無論還有沒有weak_ptr指向它
• weak_ptr操作：①weak_ptrw(sp)/w = sp：將w指向shared_ptr指針sp指向的對象；②w.reset()：將w置為空；③w.use_count()：與w共享的shared_ptr的數(shù)量；④w.expired()：若w.use_count()為0，返回true，否則返回false；⑤w.lock()：若w.expired()為true，返回一個空shared_ptr，否則返回一個指向w的對象的shared_ptr

12.4 動態(tài)數(shù)組

• new和delete運算符一次分配和釋放一個對象，C++和標(biāo)準(zhǔn)庫還提供了兩種一次分配一個對象數(shù)組的方法：① C++定義了另一種new表達(dá)式語法，可以分配并初始化一個對象數(shù)組；② 標(biāo)準(zhǔn)庫中包含了一個名為allocator的類，可以將分配和初始化分離。大多數(shù)應(yīng)用都沒有直接訪問動態(tài)數(shù)組的需求，使用標(biāo)準(zhǔn)庫容器會更加簡單和快速
• 使用new分配動態(tài)數(shù)組時，要指明分配的對象的數(shù)目：int *p = new int[10];，此時會得到一個元素類型的指針（動態(tài)數(shù)組并不是數(shù)組類型），由于分配的內(nèi)存并不是一個數(shù)組類型，因此不能對動態(tài)數(shù)組調(diào)用begin或end。new分配的對象，無論是單個分配還是數(shù)組中的都是默認(rèn)初始化的，加上空括號后變?yōu)橹党跏蓟?code>int *p = new int[10]();，釋放動態(tài)數(shù)組：delete [] p;
• 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一個可以管理new分配的數(shù)組的unique_ptr版本：unique_ptrp(new int[]10);，可以使用下標(biāo)運算符來訪問數(shù)組中的元素。與unique_ptr不同，shared_ptr不直接支持管理動態(tài)數(shù)組，如果要使用shared_ptr管理，必須提供自定義的刪除器shared_ptrp(new int[10],[](int *p){delete[] p});，并且不能使用下標(biāo)運算符，只能用gert()獲取內(nèi)置指針后再訪問數(shù)組元素
• new將內(nèi)存分配和對象構(gòu)造結(jié)合在了一起，delete將對象析構(gòu)和內(nèi)存釋放結(jié)合在了一起，這樣在分配少量對象時方便使用，但是當(dāng)要分配大量內(nèi)存時，希望將內(nèi)存分配和對象構(gòu)造分離。標(biāo)準(zhǔn)庫allocator定義在頭文件中，提供了一種類型感知的內(nèi)存分配方法，分配的內(nèi)存是未構(gòu)造的
• allocator類算法：①allocatora：定義一個可以為類型T分配內(nèi)存的allocator對象；②a.allocator(n)：分配一段可以保存n個類型為T的對象的未構(gòu)造的內(nèi)存；③a.deallocator(p,n)：釋放從T*指針p開始的n個T類型對象的內(nèi)存，p必須分配過n個T類型對象，且已被創(chuàng)建的對象必須調(diào)用過destroy；④a.construct(p,args)：在p指向的未構(gòu)造內(nèi)存中通過args構(gòu)造一個對象；⑤a.destory(p)：對p指向的對象執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)；⑥uninitialized_copy(b,e,b2)/uninitialized_copy_n(b,n,b2)：將迭代器b到e中的元素拷貝到迭代器b2指向的未構(gòu)造內(nèi)存中，b2的內(nèi)存必須足夠大；⑦uninitialized_fill(b,e,t)/uninitialized_fill_n(b,n,t)：在迭代器b到e的未構(gòu)造內(nèi)存中放入值為t的拷貝

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當(dāng)前題目：【C++基礎(chǔ)】2.標(biāo)準(zhǔn)庫-創(chuàng)新互聯(lián)
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