C++程序设计-第九/十一/十二章 模板/输入/输出流/标准模板库【期末复习|考研复习】

news/2024/5/26 19:10:43/文章来源:https://blog.csdn.net/qq_45400167/article/details/136595695

前言

总结整理不易,希望大家点赞收藏。

给大家整理了一下C++程序设计中的重点概念,以供大家期末复习和考研复习的时候使用。


C++程序设计系列文章传送门:
第一章 面向对象基础
第四/五章 函数和类和对象
第六/七/八章 运算符重载/包含与继承/虚函数和多态性
第九/十一/十二章 模板/输入/输出流/标准模板库
C++程序设计-练手题集合


文章目录

  • 前言
  • 第九章 模板
    • 9.1 模板有什么特点?什么时候使用?
    • 9.2 定义模板参数时使用typename与使用class有什么区别吗
  • 第十一章 输入/输出流
  • 第十二章 标准模板库
    • 12.1 读取存放string对象的list容器可以使用什么迭代器类型
    • 12.2 为什么不可以使用容器来存储iostream对象
    • 12.3 C++标准库为vector对象提供的内存分配策略是什么
    • 12.4 说明容器vector、deque和list有什么区别
  • 总结


第九章 模板

9.1 模板有什么特点?什么时候使用?

泛型性:模板是一种泛型编程技术,它可以让我们编写与数据类型无关的代码,实现一次编写、多次使用的目的。
灵活性:模板提供了灵活的参数化方式,可以在不同的上下文中使用不同的数据类型,同时也可以使用不同的算法和数据结构。
可重用性:模板可以用于定义通用的类和函数,可以适用于不同的数据类型和算法,从而实现代码的重用。
高效性:模板编译时生成代码,不会引入额外的运行时开销,因此模板可以产生高效的代码。
适用情况:
当需要编写可以适用于多种数据类型的算法或数据结构时,可以使用模板来实现泛型编程。
当需要编写通用的库或框架时,可以使用模板来实现通用性和可重用性。
当需要实现类型安全的代码时,可以使用模板来进行参数化,并在编译期间进行类型检查。
当需要实现高效的代码时,可以使用模板来生成高效的代码,并避免运行时的开销。

9.2 定义模板参数时使用typename与使用class有什么区别吗

使用 typename 或 class 来定义模板参数是等价的,只是语法上略有不同,可以根据个人习惯来选择。在模板参数列表中使用 typename 更符合直觉,因为模板参数往往代表一个类型,而不是一个类。
template
class MyClass {};

第十一章 输入/输出流

cin>>输入操作符会丢弃前导空白读取数据 遇到空白时停止读入
要输入空白采用cin.get()
oct 八进制 hex 十六进制 dec 十进制

第十二章 标准模板库

12.1 读取存放string对象的list容器可以使用什么迭代器类型

采用正向迭代器和双向迭代器。

std::list<std::string> my_list {"hello", "world", "!"};
for (auto it = my_list.begin(); it != my_list.end(); ++it) {std::cout << *it << " ";
}// 输出:hello world !
for (auto it = my_list.rbegin(); it != my_list.rend(); ++it) {std::cout << *it << " ";
}// 输出:! world hello

其中,正向迭代器和双向迭代器都是const迭代器的子类,因此也可以用于读取list中的元素。

12.2 为什么不可以使用容器来存储iostream对象

因为容器元素类型必须支持赋值操作及复制,而iostream类型不支持赋值和复制。

12.3 C++标准库为vector对象提供的内存分配策略是什么

C++标准库为vector对象提供了一种动态数组的实现,使用连续的内存来存储元素,而内存的分配由allocator完成。vector对象的内存分配策略可以概括为以下几个步骤:
vector对象的内存空间在创建时是空的,只有在添加元素时才会动态分配内存。
当vector对象需要增加元素时,首先会检查当前的内存空间是否足够,如果不够,则会向操作系统请求更多的内存。vector使用一个大小为N的缓冲区来存储元素,当缓冲区已满时,会重新分配一个更大的缓冲区。
重新分配缓冲区的大小通常是当前缓冲区的两倍,这个策略可以有效减少内存分配的次数,提高vector的性能。重新分配缓冲区后,会将原来缓冲区中的元素复制到新的缓冲区中。
如果vector对象的元素数量减少,而剩余的内存空间较多,则可以通过调用vector的shrink_to_fit()函数来释放多余的内存空间,减少内存占用。

12.4 说明容器vector、deque和list有什么区别

内部实现方式:
vector是一个动态数组,使用连续的内存来存储元素;deque是一个双端队列,使用多个连续的缓冲区来存储元素;list是一个双向链表,每个元素都存储指向前后元素的指针。
访问元素的效率:
vector和deque都可以通过下标访问元素,时间复杂度为O(1);而list只能通过迭代器访问元素,时间复杂度为O(n),其中n是元素数量。因此,在需要随机访问元素时,vector和deque比list更高效。
插入和删除元素的效率:
在vector中插入或删除元素时,需要将后面的元素依次移动或者复制,时间复杂度为O(n);而在deque和list中插入或删除元素时,只需要调整前后元素的指针,时间复杂度为O(1)。但是,在deque中插入或删除元素时,需要重新分配缓冲区,可能会导致内存复制的开销。
内存分配和使用效率:
vector和deque都使用动态分配的内存,可以自动调整内存空间大小以适应元素数量的变化;而list使用指针来链接元素,不需要连续的内存空间,但是每个元素需要单独分配内存,可能会造成内存碎片。

总结

C++系列已经更新完毕,预祝大家超常发挥!

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