Basics⚓︎

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Background⚓︎

在正式进入 C++ 的学习前，不妨先来简单了解一下 C++ 相关的背景知识。

C 语言的优劣

优势：
- 高效编程
- 能直接访问机器，适用于 OS 和 ES(end system)
- 灵活
劣势：
- 不充分的类型检查
- 缺乏对大规模编程的支持
- 面向过程编程 (procedure-oriented programming)

所以 C++ 是什么呢？

摘自 Wikipedia Outline of C++ 的定义：

C++ is a statically typed, free-form, multi-paradigm, compiled, general-purpose programming language.

其中最鲜明的两个特征是：

静态类型(statically typed)：类型在编译时确定；C++ 有一个强大的类型系统(type system)
多范式(multi-paradigm)：包括以下范式：
- 面向过程(procedure-oriented)
- 面向对象(object-oriented)
- 泛型(generic programming)

The First C++ Program⚓︎

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int number;
    cout << "Enter a decimal number: ";
    cin >> number;
    cout << "The number you entered is " << number << endl;
    return 0;
}

解释

C++ 的头文件不用 .h 后缀，且头文件的名称由小写字母构成
cin 和 cout 分别表示标准输入流和标准输出流
- 它们都支持连续输入 / 输出多个值
- 注意：cin 无法读取空白字符（包括空格、换行、制表符等）
方便起见，源程序开头加一句 using namespace std，表示使用标准名称空间。如果没有这句的话，后面的 cin、cout 和 endl 都要加上 std:: 前缀，否则无法编译
<< 和 >> 分别表示插入符(insertor) 和提取符(extractor)，并分别适用于 cout 和 cin
endl：换行，意为 end of line

在 C++ 中，任何类型的变量存放的都是一个对象(object)。

Strings⚓︎

C++ 中，字符串有专门的类，叫作 string
- 在 C++ 中，强烈建议使用 string 类表示字符串，因为它是真正的字符串类型。而在 C 语言中实际上没有字符串类型，只是用字符数组和字符指针来模拟字符串，而且后者不太安全
- C++ 字符串末尾没有 \0 字符。事实上，除了 C 语言外，其他语言都是将字符串本身及其长度存在内存中，因此不用 \0 标记结尾
使用 string 类时，必须在代码开头加上 #include <string>
定义字符串变量：string str;
- 这样声明后，字符串 str 已经有确定的值了
使用字符串字面量初始化的三种方式：
```
string str = "Hello";
string str("Hello");
string str{"Hello"};
```
其中前两种方式是等价的，且这两种方式适用于其他类型（比如 int 等）

赋值：

char char1[20];
char char2[20] = "jaguar";
string str1;
string str2;
char1 = char2;                // illegal
str1 = str2;                  // legal

输入和输出
- 可以直接用cin / cout读写
```
cin >> str;
cout << str;
```
- 读取一整行字符串：getline(cin, line_var)
注意

如果 cin 之后用到 getline，由于 cin 忽略空白字符，输入流里可能还有未被读取的换行符，而 getline 将会读取一行字符串，直到遇到换行符。所以在使用 getline 前，应当先用 cin.get() 读取换行符（这个函数的功能是读取单个字符），然后再用 getline。
获取字符串的单个字符：可以像字符数组一样访问字符串
```
string s = "Hello";
s[0] = 'J';
```

字符串拼接 (concatenation)

string str3;
str3 = str1 + str2;
str1 += str2;
str1 += "lalala";

获取长度：s.length();
- 在 C 中，. 运算符用于检索结构体内的成员
- 而在 C++ 中，它又是作为一个检索对象成员的运算符
小技巧

如果 vscode 中下载了 C/C++ 插件，那么编写代码时在对象后敲个 . 后，vscode 就会显示该对象可用的所有成员。

创建字符串（使用构造函数）

string(const char *cp, int len);
string(const string& s2, int pos);
string(const string& s2, int pos, int len);

获取子字符串：substr(int pos, int len);

改变字符串：

// const 表示不可修改的变量
insert(size_t pos, const string& s);
// 从字符串中删除从 pos 位置开始，长度为 len 的子字符串
erase(size_t pos = 0, size_t len = npos);
append(const string& str);
// 用字符串 str 替代原字符串中从 pos 位置，长为 len 的子字符串
replace(size_t pos, size_t len, const string& str);

寻找字符串
- 该函数会返回找到的指定字符串首字符在原字符串中的索引，如果未找到，则返回 -1
```
size_t find(const string& str, size_t pos = 0) const;
```

注

从子字符串开始的所有函数（更确切的说法是“方法”）都是字符串对象的成员，因此实际使用时要用 . 运算符访问：

string s = "NoughtQ666";
string subs = s.substr(6, 3);

Pointers⚓︎

指向对象的指针
```
string s = "hello";
string* ps = &s;
```
指针运算符
- &：获取地址（ps = &s;）
- *：获取对象（(*ps).length()）
- ->：调用函数（ps->length()）
对象和指针在声明时的区别
- string s;：此时对象 s 被创建并被初始化
  - 但是像 int i; 这样的声明的变量不会被初始化
- string *ps;：此时对象 ps 还不清楚指向何处

赋值

string s1, s2;
s1 = s2;
string *ps1, *ps2;
ps1 = ps2;