C++ 常用函数&基本知识点

《信息学奥赛》上所做的笔记，不完整，没写完，~~就是不想写太费劲了，这点破东西就写了七八个小时。~~主要当复习或者当手册或者缓冲下，如果笔记有啥问题或者需求可以随时找我:)

更新地址(当然我知道是几乎不可能有人会看我这东西的**:(** ): https://gist.github.com/LittleBlacklb/824989964309e7f07adfe1de4a29b11c

char

Input

```
char getchar()
```
- 从console中获取一个字符
- 输入数字也按照字符处理: 3 -> char c=getchar(); -> c: '3'
- char c = getchar();
```
while(cin>>char_varible)
```
- 每次读取一个字符
- cin >> noskipws: 读取空白字符(\0) (默认不返回空格或 \n)

Output

```
void putchar(char ch)
```
- ch可以为十六进制，整数，都输出为ASCII字符，也可以用转义符('x42'输出为'B')

string

Input

```
void gets(string v)
```
- 读取一行字符直到\n
- "hello world" -> gets(s1) -> s1: "hello world"
```
int scanf("%s%s...", string_variable, string_variable, ... )
```
- 读取到空格or换行符,
- 返回值: 如果读取完毕(\n)则返回0，否则返回1
  - ==一个读取行的方法:== "hello world" -> while(scanf("%s", str) == 1)
    1. loop: str: "hello"
    2. loop: str: "world"
- 字符串前不加&取地址符,因为string默认就是个数组，本身就是地址 (反例scanf("%s", &str))
- "hello world" -> scanf("%s", s1) -> s1: "hello"
```
  std::cin >> string_varible
```
- 读取一行文本，或者读取到空格

Output

```
int printf(%s, string_variable)
```
- %s只能为字符串(字符数组)类型的变量，输出数组元素应为%d
- 返回输出字符的字节数, 如果输出失败则返回EOF==(untested)==
```
int	puts(string_variable)
```
- 等价于printf("%s\n", string_variable)
- 返回输出字符的字节数, 如果输出失败则返回EOF==(untested)==

  std::cout << string;

```
  endl; // 换行符
  
```

String handler

function	explanation	return
`strcat(str1, str2)`	str1 + str2	str1 + str2
`strncat(str1, str2, int n)`	connect the first n characters of str2 to str1	str1 + str2[:n]
`strcopy(str1, str2)`	copy str2 to str1	str1
`strncopy(str1, str2，int n)`	copy the first n characters of str2 to str1	str1
`strcmp(s1, s2)`	cmp a and b (sum all characters' ascii)	`s1>s2: positive integer;` `s1=s2: zero;` `s1<s2:negative integer`
`strncmp(str1, str2, int n)`	cmp a and the first n characters of b (sum all characters' ascii)	ditto
`strlen(str)`	get the lens of str (without `\n`)	size of str
`strlwr(str)`	make str to lowercase	str after lowercase
`strupr(str)`	make str to uppercase	str after uppercase

Array

Initialization

```
int a[100];
```
- 申请长度为100的连续空间
- 如果大小必须为一个常量(const N = 100; int a[N])
- 该语句放在不同的位置，数组的值也不相同
  - 放在main方法外则默认所有元素初始化为0
  - 放在main方法内，所有元素的数值为随机的
```
int a[3] = {1, 2, 3};
```

int a[3] = {1, 2}; //最后一个元素初始化为0

int a[3] = {}; //默认初始化所有元素为0

Function

```
void memset(void *s, int c, size_t n)
```
- 将某一内存块的区域填充指定的值，它对较大的结构体或数组进行清零操作的一种最快方法
- 参数说明:
  - s: 内存块地址
  - int: 欲填充字符
  - n: 覆盖长度
- int a[100]; memset(a, 0, sizeof(a));

FILE

Redirect

```
FILE * freopen(const char * filename, const char * mode, FILE * stream);
```
- 参数说明:
  - filename: 文件名(如: "ans.out")
  - mode: 文件打开模式(如: "r", "w" )
  - stream: 欲重定向流(如: "stdin", "stdout", "stderr"(错误流))
可以通过fclose(stdin); fclose(stdout);来关闭文件流
可以通过freopen("CON", "r", stdin); freopen("CON", "w", stdout);来恢复到控制台输入&输出
专门用于重定向输入流（包括 scanf()、gets() 等）和输出流（包括 printf()、puts() 等）。值得一提的是，该函数也可以对 C++ 中的 cin 和 cout 进行重定向。

fropen()

FILE *fin, *fout；// FILE对象申请空间
fin = fopen("filename", "rb");
fout = fopen("filename", "wb");
 
// 输入 & 输出
int varible;
fscanf(fin, "%d", varible)
fprintf(fout, "%d", varible);

// 关闭文件流
fclose(fin);
fclose(fout);

File stream

库文件: #include<fstream> (已经导入stdc++.h可以无视)

// 声明流
ifstream fin("filename");
ofstream fout("filename");

// 输入 & 输出
string str;
fin>>str;
fout<<str<<endl;

// 关闭文件流
fin.close();
fout.close();

在调试的时候，希望从控制台输入输出数据，可以先将声明语句注释，然后写入以下代码:

#include<...>

#define fin cin
#define fout cout

int main() {...}

Pointer

指针本质上就是用于储存内存地址的变量，从而进行间接寻址.

Definition

symbol	explanation
*	指针标记符
&	取地址标识符
NULL	零指针相当于`0`

Variables

Initialization

int a;
int *p = &a; // int* p is also valid

```
int a;
int *p;
p = &a;
```
```
int *p = NULL;
```

int *p = new(int); // allocate a space to p, *p's content can't be confirmed.

operation

int a=0, b=3;
int *pa = &a, *pb = &b;

/* Assignment */
// p == 100 is invalid, because p is a address, so it need to use '*' to access the value
*p = 100;
// equivalent to
a=100;

/* Calculation */
int sum = *pa * *pb;
// equivalent to
sum = a * b;

*可以理解为告诉编译器，当前这个变量是个地址，要通过这个地址一次才能访问到(间接寻址)，所以如果某个变量前有N个*，也就是要寻址N次才能访问到数据，否则还是地址（在后面的Multiple Pointer会提到）

Pointer's `+` `-` calculation

指针变量内容的是内存地址, 加减运算一般是配合数组操作的.

int arr[] = {2, 2, 3, 3};
int *p = &a[0];
for (int i=0; i<sizeof(arr)/sizeof(int); i++) {
    std::cout<<*p<<" ";
    p++;
}
std::cout<<std::endl;
for (int i=0; i<sizeof(arr)/sizeof(int); i++) {
    std::cout<<*p<<" ";
    p--;
}

因为数组是个连续空间, 所以这里的p++, p--, 不是单纯的地址+1, 而是通过增加sizeof(int)来跳过整个整数空间,进入下一个整数空间.

None type pointer

有时候，一个指针根据不同的情况，指向的内容是不同类型的值，所以可以定义一个无类型(void)指针

int i = 22;
float f = 3.3;
void *p;
p=&a;
std::cout<<*(int*)p<<std:endl;
p=&b;
std::cout<<*(float*)p<<std:endl;

P.S. 请务必明确pointer指向空间的数据类型, 因为不同数据类型不仅大小不相同，而且存储格式也不相同。如果格式搞错会导致结果怪异.

Multiple pointer

指针本身也是一个type

C++ 允许递归地指向指针的指针——多重指针

// 地址为无中生有的 用于方便理解
int a = 10; // 0x1
int *p; // 0x2
int **pp; // 0x3
p = &a; // 0x2 -> 0x1
pp = &p; // 0x3 -> 0x2 -> 0x1
printf("%d=%d=%d", a, *p, **pp); // opt: 10=10=10

这样应该就可以更好的理解*的意义了8

P.S. 在OI上主要的应用是动态多维数组.

Other

ASCII

[0-9]: 48-57

[A-Z]: 65-90

[a-z]: 97-122

Input

```
int scanf("%d%d...", v1, v2, ... )
```
- 读取文本
- ==返回值==: 如果读取完毕(\n)则返回0，否则返回1
- 关于字符串详见string
- 格式符: P34 -> table: formatter

Universal header file

#include <bits/stdc++.h>

stdc++.h

#ifndef _GLIBCXX_NO_ASSERT
#include <cassert>
#endif
#include <cctype>
#include <cerrno>
#include <cfloat>
#include <ciso646>
#include <climits>
#include <clocale>
#include <cmath>
#include <csetjmp>
#include <csignal>
#include <cstdarg>
#include <cstddef>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ctime>

#if __cplusplus >= 201103L
#include <ccomplex>
#include <cfenv>
#include <cinttypes>
#include <cstdalign>
#include <cstdbool>
#include <cstdint>
#include <ctgmath>
#include <cwchar>
#include <cwctype>
#endif

// C++
#include <algorithm>
#include <bitset>
#include <complex>
#include <deque>
#include <exception>
#include <fstream>
#include <functional>
#include <iomanip>
#include <ios>
#include <iosfwd>
#include <iostream>
#include <istream>
#include <iterator>
#include <limits>
#include <list>
#include <locale>
#include <map>
#include <memory>
#include <new>
#include <numeric>
#include <ostream>
#include <queue>
#include <set>
#include <sstream>
#include <stack>
#include <stdexcept>
#include <streambuf>
#include <string>
#include <typeinfo>
#include <utility>
#include <valarray>
#include <vector>

#if __cplusplus >= 201103L
#include <array>
#include <atomic>
#include <chrono>
#include <condition_variable>
#include <forward_list>
#include <future>
#include <initializer_list>
#include <mutex>
#include <random>
#include <ratio>
#include <regex>
#include <scoped_allocator>
#include <system_error>
#include <thread>
#include <tuple>
#include <typeindex>
#include <type_traits>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#endif

littleblacklb/Cpp.md

C++ 常用函数&基本知识点

char

Input

Output

string

Input

Output

String handler

Array

Initialization

Function

FILE

Redirect

fropen()

File stream

Pointer

Definition

Variables

Initialization

operation

Pointer's + - calculation

None type pointer

Multiple pointer

Other

ASCII

Input

Universal header file

stdc++.h

Pointer's `+` `-` calculation