第3章 字符串、向量和数组
内容
3.1 命名空间的using声明 74
3.2 标准库类型string 75
3.3 标准库类型vector 86
3.4 迭代器介绍 95
3.5 数组 101
3.6 多维数组 112
小结 117
术语表 117
除了第2章介绍的内置类型之外，C++(www.cppentry.com)语言还定义了一个内容丰富的抽象数据类型库。其中，string和vector是两种最重要的标准库类型，前者支持可变长字符串，后者则表示可变长的集合。还有一种标准库类型是迭代器，它是string和vector的配套类型，常被用于访问string中的字符或vector中的元素。
内置数组是一种更基础的类型，string和vector都是对它的某种抽象。本章将分别介绍数组以及标准库类型string和vector。
第2章介绍的内置类型是由C++(www.cppentry.com)语言直接定义的。这些类型，比如数字和字符，体现了大多数计算机硬件本身具备的能力。标准库定义了另外一组具有更高级性质的类型，它们尚未直接实现到计算机硬件中。
本章将介绍两种最重要的标准库类型：string和vector。string表示可变长的字符序列，vector存放的是某种给定类型对象的可变长序列。本章还将介绍内置数组类型，和其他内置类型一样，数组的实现与硬件密切相关。因此相较于标准库类型string和vector，数组在灵活性上稍显不足。
在开始介绍标准库类型之前，先来学习一种访问库中名字的简单方法。
3.1 命名空间的using声明
目前为止，我们用到的库函数基本上都属于命名空间std，而程序也显式地将这一点标示了出来。例如，std::cin表示从标准输入中读取内容。此处使用作用域操作符（::）（参见1.2节，第8页）的含义是：编译器应从操作符左侧名字所示的作用域中寻找右侧那个名字。因此，std::cin的意思就是要使用命名空间std中的名字cin。
上面的方法显得比较烦琐，然而幸运的是，通过更简单的途径也能使用到命名空间中的成员。本节将学习其中一种最安全的方法，也就是使用using声明（using declaration），18.2.2节（第793页）会介绍另一种方法。
有了using声明就无须专门的前缀（形如命名空间::）也能使用所需的名字了。using声明具有如下的形式：
- using namespace::name;
一旦声明了上述语句，就可以直接访问命名空间中的名字：
- #include <iostream>
- // using声明，当我们使用名字cin时，从命名空间std中获取它
- using std::cin;
- int main()
- {
- int i;
- cin >> i; // 正确：cin和std::cin含义相同
- cout << i; // 错误：没有对应的using声明，必须使用完整的名字
- std::cout << i; // 正确：显式地从std中使用cout
- return 0;
- }
每个名字都需要独立的using声明
按照规定，每个using声明引入命名空间中的一个成员。例如，可以把要用到的标准库中的名字都以using声明的形式表示出来，重写1.2节（第6页）的程序如下：
- #include <iostream>
- // 通过下列using声明，我们可以使用标准库中的名字
- using std::cin;
- using std::cout; using std::endl;
- int main()
- {
- cout << "Enter two numbers:" << endl;
- int v1, v2;
- cin >> v1 >> v2;
- cout << "The sum of " << v1 << " and " << v2
- << " is " << v1 + v2 << endl;
- return 0;
- }
在上述程序中，一开始就有对cin、cout和endl的using声明，这意味着我们不用再添加std::形式的前缀就能直接使用它们。C++(www.cppentry.com)语言的形式比较自由，因此既可以一行只放一条using声明语句，也可以一行放上多条。不过要注意，用到的每个名字都必须有自己的声明语句，而且每句话都得以分号结束。
头文件不应包含using声明
位于头文件的代码（参见2.6.3节，第76页）一般来说不应该使用using声明。这是因为头文件的内容会拷贝到所有引用它的文件中去，如果头文件里有某个using声明，那么每个使用了该头文件的文件就都会有这个声明。对于某些程序来说，由于不经意间包含了一些名字，反而可能产生始料未及的名字冲突。
一点注意事项
经本节所述，后面的所有例子将假设，但凡用到的标准库中的名字都已经使用using语句声明过了。例如，我们将在代码中直接使用cin，而不再使用std::cin。
为了让书中的代码尽量简洁，今后将不会再把所有using声明和#include指令一一标出。附录A中的表A.1（参见866页）列出了本书涉及的所有标准库中的名字及对应的头文件。
读者请注意：在编译及运行本书的示例前请为代码添加必要的#include指令和using声明。
3.1节练习
练习3.1：使用恰当的using声明重做1.4.1节（第13页）和2.6.2节（第76页）的练习。