第四章--复合类型

本章的内容包括delete

创建和使用数组；
创建和使用c风格字符串；
创建和使用string类字符串；
使用方法getline()和get()读取字符串；
混合输入字符串和数字；
创建和使用结构；
创建和使用公用体；
创建和使用枚举；
使用new和delete管理动态内存。
创建动态数组；
创建动态结构；
自动储存、静态储存，和动态储存。
vector 和 array简介；

数组：

要创建数组，一般应该指出如下三点：

1.数组类型

2.数组名

3.数组的

例如：

；

数组下标的重要性：因为编译器不会检查下标是否有效，所以将一个值赋给不存在的元素编译器不会指出错误；

sizeof运算符：返回数据类型或对象长度；如果将sizeof用于数组名，得到的是整个数组中的字节数，如果用于数组元素得到将是元素的长度；

下面是数组初始化的一些过程：

1.只有定义数组时才能将其初始化，过后就不行了，也不能将一个数组赋值给另一个数组；然而可以使用下标分别给数组元素赋值；

2.如果只对数组初始化一部分，则编译器将把其他元素设置为0;

如果我们要将所有元素初始化为0；我们只需要将第一个元素设置为0即可；

3.如果，我们像下面这样，编译器将自动计算元素个数；

如果我们有很多元素，我们又具体想知道，具体有多少元素，显然我们不会一个个数，我们可以使用sizeof运算符；

C++11中数组初始化：

1.初始化数组是可以省略 = 这个符号；

2.可以在大括号中不包含任何东西，编译器将所有的元素都设置为0；

字符串：

字符串是存储在内存中连续的一系列字符。

c++处理字符串的方式有两种：1.C-风格字符串 2.string类；

下面先来介绍C-风格字符串：

C风格字符串是以空字符（null character）结尾的，空字符被写作 \0，其ASCII码为0；

下面我们看两个声明：

其中 cat数组为字符串。下面我们用cout来输出这两个数组看下效果如何：

我们发现dog数组出现乱码：出现乱码的原因是因为系统没有找到结束符，

因为C和C++不进行数组的边界检查,数组在内存中存放的只是所有数组元素的值,而不存在一个地方可以表示数组的大小.所以cout函数没法知道该输出多少个元素。如果我们将数组dog数目4改成5的话，输出效果如下：

因为编译器把第五个元素默认为\0，所以此时dog数组表示的也是字符串；

像上述的将数组初始化为字符串显得十分麻烦，下面更好的方法。

只需要使用一个引号将字符串括起即可，这样的字符串称为字符串常量（string constant）或者字符串字面值（string literal）

用括号括起的字符串隐式的包括结尾的空字符；

我们我们尽量的保证数组足够大，有时候我们自己输入数组元素是，可能会造成空间浪费，所以尽量使用第二种方式；

下面我们区分：字符串常量于字符常量

其实“S”==“S\0”;

字符串拼接：

两个引号括起来的字符串将拼接成一个，事实上有任何两个空白（空格、制表符、换行符）分隔的字符串常量将自动拼接成一个，拼接是不会添加空格；

在数组中使用字符串：

主要有两种方法：1.将数组初始化为字符串常量，将键盘输入到数组中；

下面以一个程序：

#include "iostream"
using namespace std;

int main()
{
    const int Size=15;
    char name1[Size];
    char name2[Size]="C++owboy";

    cout<<"Howdy! i'm "<<name2;
    cout<<"! What's your name?\n";
    cin>>name1;
    cout<<"Well, "<<name1<<" ,your name has ";
    cout<<strlen(name1)<<" of letters and is stored\n";
    cout<<" in an array of "<<sizeof(name1)<<" bytes.\n";
    cout<<"Your initial is "<<name1[0]<<endl;
    name2[3]='\0';
    cout<<"Here are the first 3 characters of my name: ";
    cout<<name2<<endl;
    return 0;

}

该程序使用了上述两种方法，其中strlen()不计算空字符，他返回的是字符串长度而不是数组本身长度。如果我们将一个字符串的前面某位用空字符将其替换，那么输出只能是第一个空字符前的字符。这很好的解释了cout在输出字符串是遇到空字符时，停止输出；

上一个程序中，是有缺陷的，我们通过一个例子来观察一下：

#include "iostream"
using namespace std;

int main()
{
    const int ArSize=20;
    char Name[ArSize];
    char Dessert[ArSize];

    cout<<"Enter your name: "<<endl;
    cin>>Name;
    cout<<"Enter your fevorite dessert: "<<endl;
    cin>>Dessert;
    cout<<"I have some delicious "<<Dessert;
    cout<<" for you,"<<Name<<endl;
    return 0;
}

下面是运行结果：

还没来得及输入第二个数组内容程序已经完了；

原因如下：cin使用空白来确定字符串的结束位置，这意味着前一个数组只读取了一个单词，后面的保留在输入队列中，然后cin在输入队列中搜索第二个数组内容时发现了第二个单词；

解决办法：每次读取一行字符串输入，使用面向行的输入方法；

get()函数，getline()函数；这两个函数读取一行，直达到达换行符，然而getline()将丢弃换行符，而get()将保留换行符在输入丢列中。

getline()函数的使用：它通过使用换行符来确定输入结尾，cin.getline(A,20)该函数带两个参数，第一个是数组名称，第二个是要读取的字符数（包括空字符）；相反在存储字符串时它他用空字符来替换换行符；

get()函数：get()函数保留空行符，所以在连续输入时，它不能跨越空行符，但get()函数有一种变体就是，不带任何参数的get()可读取下一个字符，即使是空字符；cin.get(A，20)用法同上；

get()于getline()的分别的优点：getline()函数相对较简单方便，而get()函数，我们知道读取的原因，如果读取到下一个字符不是换行符，那说明是数组被填满，而不是输入了完整的一行；

当读取到空行时，get()函数将设置失效位(failbit)，这将意味着接下来得输入将被阻断，但可以使用下面的命令来恢复输入；

另一个问题，如果输入的过长，get()，和getline()会将剩下的保留到出入队列中，而getline()还会设置失效位，并关闭后面的输入；

修改程序后：

#include "iostream"
using namespace std;

int main()
{
    const int ArSize=20;
    char Name[ArSize];
    char Dessert[ArSize];

    cout<<"Enter your name: "<<endl;
    cin.getline(Name,21)//or cin.get(Name,21).get()
    cout<<"Enter your fevorite dessert: "<<endl;
    cin.getline(Name,21);//or cin.get(Dessert,21)
    cout<<"I have some delicious "<<Dessert;
    cout<<" for you,"<<Name<<endl;
    return 0;
}

string类简介：

要使用string类，必须包括相应的头文件，string类位于名称空间std中；

使用string跟使用字符数组类似：

k可以使用C-风格字符串来初始化string
可以使用cin来从键盘上获得输入
可以使用cout来显示string对象
可以使用数组表示法来访问储存在string对象中的内容；

主要区别：

可以将string对象声明为简单的变量；
程序能自动处理string类的大小；
可以将一个string对象赋值给另一个string对象；
可以使用=号赋值，+号进行拼接；

在c语言中，可以使用strcpy()函数将字符串复制到字符数组中，使用strcat()将字符串附加到字符数组中；

但是不能避免，赋值的时候超出字符数组的大小，.......c进而又提供了这两个函数的变体 strncpy()，strcncat(),它们接受指出目标数组最大允许长度的第三个参数；

下面看一个例子：

下面是该程序的运行情况：

未初始化的数组内容是未定义的，函数strlen()从一个元素开始计算，直到遇到空字符。所以在没有初始化使用strlen()来确定字符串数组的大小，返回值时不确定的，而 string未被初始化之前是为0的；

在输入一行文字它们使用的getline函数时不一样的；

其他形式的字符串字面值：

c++分别使用前缀L、u、U来表示 wchat_t,char16_t,char32_t;

例如：

wchat_t title[]=L"egjffe";

原始字符串：

在原始字符串中，字符表示的是自己；原始字符串将用"( )"作为界定符，并使用前缀R来标志原始字符串；

如果我们需要直接输入 "( ，但是他会作为界定符，此时我们可以采取一种填充的方法

我们可以在 " (之间假如其他字符，相应的 " )之间也要对应的添加；

结构体：

结构是用户定义的类型，而结构声明定义了这种类型的数据属性。

struct inflatable

{

char name[20];

float volume;

double price;

}

关键字struct表明，这些代码定义的是一个结构的布局，而标志符inflatable是这种数据格式的名称，因此新类型的名称为inflatable;

创建结构体变量：

struct inflatable A; 在c语言中 struct 是不能省略的，

inflatable B; 而在c++中是可以省略的；

可以使用成员云算法来访问个个成员：A.volume;

结构体的初始化：

inflatable c=

{

"keugf",

1.45,

254.3,

};

每个成员用逗号隔开，也可以把他们放在同一行；

其中=也是可选的；可以将一个结构赋值给另一个同类型的结构；

也可以同时完成定义结构和创建结构变量；

还可以同时完成初始化：

还可以创建没有名称的结构体，但是之后便不可以创建这种结构体；

还可以创建结构体数组：

inflatable alife[20];

共用体：

共用体（union）是一种数据格式，它能够储存不同的数据类型，但同时只能储存一种数据类型；

由于共用体每次只能储存一个值，因此他必须要有足够大的空间来储存最大成员，因此共用体的长度为其最大成员的长度；

共用体的类型之一就是，当数据项使用两种或更多种格式（但不会同时使用时），可节省空间；

下面是一个例子：管理一个小商品目录，其中有一些商品的ID为数字，一些商品的ID为字符串；

下面介绍一下匿名（anonymous union）共用体：

匿名共用体没有名称，其成员将位于但同地址处的变量，显然每一次只有一个成员是当前的成员；

枚举：

c++的enum工具提供了另一种创建符号常量的方式，这种方式可以代替const。还允许定义新类型；

来看下面这条语句：

这条语句完成两项工作；

1.让alph称为新类型的名称；

2.将A,B,C..等作为符号常量，他们对应的数值为0~5；第一个枚举量为0，以此类推；

我们可以显示的指定整数值来覆盖默认值；

在不进行强制类型转换时，只能将定义枚举时使用的枚举量赋值给这种枚举量；

对于枚举只定义了赋值运算符，没有定义算术运算；

枚举量整型，可被提升为Int类型，但int类型不能被提升为整型；

设置枚举的值：

1.可以使用赋值运算符显示的来设置枚举的值

2.也可以显示的定义一些值；

其中first默认值为0，没有被初始化的值默认地比前面大1；

3.最后可以创建多个值相同的枚举量；

其中前面两个为0；后面两个为一；

枚举的取值范围：

每个枚举都有取值范围，通过强制类型转换，可以将取值范围中的任何整数赋给枚举变量，即使这个值不是枚举值；

取值范围的定义如下：

首先需要找出上限，要知道枚举量的最大值，找到这个最大值的、最小2的幂在减去1，得到的便是取值范围的上限；

要计算下限，要知道枚举量的最小值，如果这个值不小于0，则取值范围的下限为0；否则采取于上限相同的方式，但不是减一而是加一；

指针和自由储存空间：

指针是一个变量，储存的是值的地址，而不是值本身；

变量运用地址运算符（&）可以获得它的位置；

*运算符被称为间接值（indirect velue）或解除引用（dereferencing）运算符，将其应用于指针，可得到改地址处的值；

计算机需要指向指针指向值类型，所以指针声明必须指定指针指向的数据类型

这两种声明所强调是不一样的；

第一个强调 *p是一个Int类型的值；

第二个强调的是 pn是一个Int类型的指针；

要注意的一点是：

这并不是声明了两个Int类型的指针，而是声明了：p1是int类型的指针，而p2是一个int类型的变量；

对于声明为指针的每一个变量都需要使用*；

使用指针的危险：

像上面这两个语句，由于fellow没有被初始化，所以它的值我们是不知道的；所以我们一定要在对指针应用解除引用运算符之前，讲指针初始化为一个确定的适当的地址；

指针和数字：

不能将整数赋给指针，应通过强制类型转换；

使用new来分配内存：

在运行阶段分配未命名的内存以存储值，这种情况下，只能通过指针来访问内存；

在c语言中可以通过库函数malloc()来分配内存；在c++中仍然可以这样做，但是c++有更好的办法，使用new运算符；

程序员要告诉new，需要为那种数据类型分配内存，new将找到一个长度正确的内存块，并返回该内存块的地址；

new int告诉程序，需要适合存储int 的内存，new根据类型来确定需要多少字节的内存，它找到这样的内存并返回其地址；

new分配的内存块通常与常规变量声明的内存块不同，常规变量的的值都储存在称为栈（stack）的内存区域中，而new从被称为堆（heap）或者自由储存区（free-store）的内存区域分配内存；

使用delete来释放内存：

使用完内存后，使用delete能将内存归还给内存池，使用delete时，后面要加上指向内存块的指针；

释放指向的内存，并不会删除指针本身。例如可以将指针重新指向一个新分配的内存；

一定要配对的使用 new和delete；否则将发生内存泄漏（memory leak）；

不要尝试释放已经释放的内存块；

使用new来创建动态数组：

在编译时给数组分配内存称为静态联编（static binding）意味着数组是在编译时加入到程序的；但是使用new时，如果在运行阶段需要数组，则创建它，如果不需要则不创建，可以在程序运行时选择数组长度；这称为动态联编（dynamic binding）

元素返回第一个元素的地址，该地址被赋值给psome指针；

若用完是，使用delete释放内存：

其中方括号告诉程序，释放的是整个数组而不是仅仅指针指向的元素；

在上面中我们指出元素个数为10的意义：因为我们psome指向的是第一个元素，而我们需要跟踪的是整个数组；

使用动态数组：

只要把指针当成数组名使用即可；（因为c,c++内部是使用指针来处理数组的）

另外数组名是不能修改的，而指针是变量，所以可以修改指针的值；

下面是一个例子：

程序将指针的值加1，是指针指向数组的第二个元素；

下面是输出结果：

使用New来创建动态结构：

要使用new用于结构一般包括两步：创建结构和访问其成员；

第一种访问方式：由于ps为结构的地址，c++专门为这种情况提供了一个运算符，叫箭头成员运算符；

第二种访问方式：由于*ps就是被指向的值，也就是结构本身，所以可以直接用成员运算符；

自动储存，静态储存，动态储存：

自动储存：函数内部定义的常规变量使用自动储存空间，被称为自动变量（automatic variable），这意味着他们在函数被调用时产生，在函数消亡是结束，其作用域一般在一个代码块中；通常储存在栈中，这意味着执行代码块是依次将其中的变量加入到栈中，离开代码块时，按相反顺序释放这些变量；

静态储存：整个程序执行中都存在的储存方式，使变量称为静态的方式一般有两种；

1.在函数体外面定义它；

2.使用static关键字；

动态储存：new delete他们管理一个内存池，该内存池中的静态变量和自动变量的内存是分开的；

数组的替代品：vector array

vector:类似于string也是一种动态数组

声明方式如下：

array:array对象的长度也是固定的，也是使用栈来管理；

声明方式如下：

但是数组不能赋值给另一个数组，但是array可以；