C-Primer读书笔记-第四部分：高级主题

17.标准库特殊实施

tuple类型

tuple支持的操作

操作	说明
tuple<T1,T2,…,Tn> t;	t是一个tuple，成员数为n，所有成员都进行值初始化
tuple<T1,T2,…,Tn> t(v1,v2,…,vn);	t是一个tuple，成员类型为T1…Tn。每个成员都用对应的vi进行初始化。此函数是explicit的。
make_tuple(v1,v2,…,vn);	返回一个用给定初始值初始化的tuple。tuple的类型从初始值的类型判断。
t1==t2
t1!=t2
get<i>(t)	返回t的第i个数据成员的引用；如果t是一个左值，结果返回一个左值引用；如果t是一个右值，结果返回一个右值引用。tuple所有成员都是public的。
tuple_size<tupleType>::value	一个类模板，可以通过一个tuple类型来初始化。她有一个名为value的public constexpr static数据成员，类型为size_t,表示给定tuple类型中成员的数量。
tuple_element<i,tupleType>::type	一个类模板，可以通过一个整型常量和一个tuple类型来初始化。她有一个名为type的public成员，表示给定tuple类型中指定成员的类型。

tuple的一个常见用途是从一个函数返回多个值。

正则表达式

类	类说明
regex	表示有一个正则表达式的类
regex_match	讲一个字符序列与一个正则表达式匹配
regex_search	寻找第一个与正则表达式匹配的子序列
regex_replace	是用给定格式替换一个正则表达式
sregex_iterator	迭代器适配器，调用regex_search来遍历一个string中所有匹配的字串
smatch	容器类，保存在string中搜索的结果
ssub_match	string中匹配的表达式的结果

默认情况，regex使用的正则表达式语言是ECMAScript。在ECMAScript中，模式[[:alpha:]]匹配任意字母。

regex选项：定义在regex和regex_constants::syntax_option_type

标志	说明
icase	在匹配过程中忽略大小写
nosubs	不保存匹配的子表达式
optimize	执行速度优先与构造速度
ECMAScript	使用ECMA-262指定的语法
basic	使用POSIX基本的正则表达式语法
extended	使用POSIX扩展的正则表达式语法
awk	使用POSIX版本的awk语言的语法
grep	使用POSIX版本的grep的语法
egrep	使用POSIX版本的egrep的语法

使用regex r("[[:alnum:]]+\\.(cpp|cxx|xx)$",regex::icase)

一个正则表达式所表示的“程序”是在运行时而非编译时编译的。正则表达式的编译是一个非常慢的操作，特别是在你使用了扩展的正则表达式语法或是复杂的正则表达式时。应该努力避免创建很多不必要的regex。

迭代器	说明
sregex_iterator it(b,e,r)	一个sregex_iterator,遍历迭代器b和e表示的string。他调用sregex_search(b,e,r)将it定位到输入中第一个匹配的位置。
sregex_iterator end;	sregex_iterator的尾后迭代器。
*it
it->
++it
it++
it1==it2
it1!=it2

随机数

定义在头文件random中：随机数引擎类和随机数分布类

default_random_engine e; //生成随机无符号数
e();

引擎操作	说明
Engine e	默认构造函数，使用默认种子
Engine e(s)	使用整数值s作为种子
e.seed(s)
e.min()	该引擎可生成的最小值和最大值
e.max()
Engine::result_type	该引擎生成的unsigned整型类型
e.discard(u)	将引擎推进u步，u的类型为unsigned long long

分布	说明
uniform_int_distribution u(0,9)	生成0到9之间均匀分布的随机数
uniform_real_distribution u(0,1)	生成0到1之间的随机实数
normal_distribution<> n(4,1.5)	均值4，标准差1.5
bernoulli_distribution(0.55)	是一个普通类，返回bool值

vector<unsigned> good_randVec()
{
    //由于我们希望引擎和分布对象保持状态，因此应该将他们定义为static的，从而每次调用都生成新的数
    static default_random_engine e;
    static uniform_int_distribution<unsigned> u(0,9);
    vector<unsigned> ret;
    for (size_t i=0;i<100;++i)
        ret.push_back(u(e));
    return ret;
}

IO库再探

格式化输入输出

操作符	说明
boolalpha	将true和false输出为字符串
noboolalpha	将true和false输出为0，1
showbase	对整型值输出表示进制的前缀
noshowbase	不生成表示进制的前缀
showpoint	对浮点值总是显示小数点
noshowpoint	只有当浮点值包含小数部分时才显示小数点
showpos	对非负数显示+
noshowpos	对非负数不显示+
uppercase	在十六进制中打印0X，在科学计数法中打印E
nouppercase	在十六进制中打印0x，在科学计数法中打印e
dec	整数显示为十进制
hex	整数显示为十六进制
oct	整数显示为八进制
left	在值的右侧添加填充字符
right	在值的左侧添加填充字符
internal	在符号和值之间添加填充字符
fixed	浮点值显示为定点十进制
scientific	浮点值现实为科学计数法
hexfloat	浮点值显示为十六进制
defaultfloat	重置浮点数格式为十进制
unitbuf	每次输出操作后都刷新缓存区
nounitbuf	恢复正常的缓冲区刷新方式
skipws	输入运算符跳过空白符
noskipws	输入运算符不跳过空白符
flush	刷新ostream缓冲区
ends	插入空字符，然后刷新ostream缓冲区
endl	插入换行，然后刷新ostream缓冲区

iomanio中的操作符

函数	说明
setfill(ch)	用ch填充空白
setprecision(n)	将浮点精度设置为n
setw(w)	读或写值的宽度为w个字符
setbase(b)	将整数输出为b进制

流随机访问

seek和tell函数

g输入，p输出

函数	说明
tellg()	返回一个输入流中（tellg）或输出流中（tellp）标记当前位置
tellp()
seekg(pos)
seekp(pos)
seekg(off,from)	定位到from之前或之后off个字符：from可以是(beg,cur,end)
seekp(off,from)

18.用于大型程序的工具

异常处理

• 一个异常如果没有被捕获，则它将终止当前的程序。程序将调用标准库函数terminate

• 通常情况下，如果catch接收的异常与某个继承体系有关，最好将该catch的参数定义成引用类型。

• 重新抛出仍然是一个throw语句，只不过不包含表达式throw;。

• 处理构造函数初始值异常的唯一方法是将构造函数写成函数try语句块。

• 一旦一个noexcept函数抛出了异常，程序就会调用terminate以确保遵守不在运行时抛出异常的承诺。

命名空间

• 一个命名空间的定义包含两部分：首先是关键字namespace，随后是命名空间的名字。在命名空间名字后面是一系列由花括号括起来的声明和定义。

• 命名空间结束后无需分号。

• 命名空间可以是不连续的，命名空间可以定义在几个不同的部分。

• 命名空间中定义的成员可以直接使用名字，无须前缀；命名空间之外定义的成员必须使用含有前缀的名字

• 未命名的命名空间仅在特定的文件内部有效，其作用范围不会横跨多个不同的文件。

• 命名空间的别名：namespace primer=cplusplusprimer

• using namespace A; 把A中的名字

• 对于using声明，只是简单的令名字在局部作用域内有效。using指示是令整个命名空间的所有内容变得有效。通常情况下，命名空间中会有一些不能出现在局部作用域中的定义。因此，using指令一般被看做是出现在最近的外层作用域中。

特殊工具与技术

控制内存分配

重载new和delete

1. new

执行new实际上执行了三步操作。

• new表达式调用一个名为operator new（或者operator new[]）的标准库函数。该函数分配一块足够大的、原始的、未命名的内存空间 以便存储特定类型的对象。
• 编译器运行响应的构造函数以构造这些对象，并为其传入初始值。
• 对象被分配了空间并构造完成，返回一个指向该对象的指针。

2. delete

两步操作。

• 对所指的对象或者数组中的元素执行对应的析构函数
• 编译器调用名为operator delete(或 operator delete[])的标准库函数释放内存空间。

malloc函数和free函数

dynamic_cast

dynamic_cast<type*>(e); //e必须是指针，如果转换失败返回0
dynamic_cast<type&>(e);  //e必须是左值，如果转换失败抛出bad_cast异常
dynamic_cast<type&&>(e); //e不能是左值，如果转换失败抛出bad_cast异常

typeid

typeid运算符允许程序向表达式提问，你的对象是什么类型？

typeid(e)返回type_info类型的对象