C++ Primer学习：模板、面向对象与迭代器详解

"C++ Primer 学习笔记整理" 在C++编程中，迭代器和容器是重要的概念，特别是在处理标准库中的容器如vector时。迭代器提供了遍历容器内元素的机制，而vector则是一种常用的动态数组容器。 **迭代器简介** 迭代器是一种特殊的指针，它可以指向容器内的元素，并允许程序员进行前进、后退以及访问元素的操作。迭代器的设计使得程序员无需关心底层的存储结构，只需使用迭代器提供的接口即可。在C++中，对于每个容器都有对应的迭代器类型，例如对于vector，我们有`vector<T>::iterator`。通过迭代器，我们可以执行以下操作： - `iter = list.begin()`：获取容器的起始迭代器，指向第一个元素。 - `iter = list.end()`：获取容器的结束迭代器，不指向任何元素，用于表示遍历结束。 - `iter++`：将迭代器向前移动，指向下一个元素。 - `*iter`：解引用迭代器，获取或修改迭代器所指向的元素值。 使用迭代器遍历容器的典型例子是for循环： ```cpp for(vector<string>::iterator iter = list.begin(); iter != list.end(); iter++) { cout << *iter << endl; // 访问并打印当前元素 *iter = "new value"; // 修改当前元素的值 } ``` **vector容器** vector是一个动态数组，可以容纳任意类型的数据。它提供了多种构造方法： - `Vector<T> v1;`：默认构造，创建一个空的vector。 - `Vector<T> v2(v1);`：复制构造，创建v1的副本。 - `Vector<T> v3(n, i);`：创建包含n个值为i的元素的vector。 - `Vector<T> v4(n);`：创建包含n个默认构造的元素（内置类型默认为0，类类型需要默认构造函数）的vector。 向vector中添加元素，可以使用`push_back`函数，如`v.push_back(t)`。此外，还可以通过下标操作符访问元素，但注意，下标操作仅适用于已经存在的元素。 **模板与泛型编程** 模板是C++中实现泛型编程的关键工具，允许编写能够处理多种数据类型的函数或类。模板定义通常如下： ```cpp template<typename T> 返回类型 函数名(模板形参表) { 函数体 } ``` 例如，模板函数`template<typename T> T max(T a, T b)`可以找到两个T类型值中的较大者，无论T是什么类型。 **面向对象编程** C++支持面向对象编程，其中包含了继承、多态和封装的概念： - **继承**：一个类可以从另一个类派生，继承其属性和行为。 - **虚函数**（virtual）：基类的虚函数允许子类重写并实现多态性。 - **动态绑定**：编译器在运行时确定调用哪个函数，基于对象的实际类型。 **重载操作符** C++允许用户根据需要重载标准操作符，比如`+`、`-`、`*`、`=`、`<`等，使得自定义类型能支持类似内置类型的操作。重载操作符的语法通常是`operator+`、`operator-`等。 总结，迭代器是访问容器元素的重要工具，而vector是常用容器之一，模板和泛型编程提供了代码复用的能力，面向对象编程则增强了代码的灵活性和可扩展性，重载操作符则使得自定义类型的行为更加符合预期。理解和掌握这些概念是深入学习C++的基础。