C++ 标准库

标准库

字符串

#include <iostream>
#include <string>
#include <format>
using namespace std;

//移除字符串左侧空白符
static inline void ltrim(std::string& s) {
    //从字符串左侧开始查找，找到第一个不是空白符的字符的位置
    auto endPosition = std::find_if(s.begin(), s.end(), [](unsigned char ch) {
        return !std::isspace(ch);
        });
    s.erase(s.begin(), endPosition);//移除字符串中指定位置区间的字符
}

//移除字符串右侧空白符
static inline void rtrim(std::string& s) {
    //从字符串右侧开始查找，找到第一个不是空白符的字符的位置
    //由于入参有两个reverse_iterator，所以最后要调用base
    auto startPosition = std::find_if(s.rbegin(), s.rend(), [](unsigned char ch) {
        return !std::isspace(ch);
        }).base();
    s.erase(startPosition, s.end());//移除字符串中指定位置区间的字符
}

//移除字符串左侧和右侧的空白符
static inline void trim(std::string& s) {
    rtrim(s);
    ltrim(s);
}

int main() {
    auto str1{ "   liulun   "s }; //加了s尾缀，str1就是std:string类型，不然就是const char*
    trim(str1); //c++标准库中没有trim，使用的是自己实现的。
    cout << str1 << endl; //输出：liulun

    int num1 = stoi("1237"s); //字符串转整型
    double num2 = stod("123.45"s); //字符串转浮点型
    cout << num1 << " " << num2 << endl; //输出：1237 123.45

    auto str2 = to_string(num1); //数字转字符串
    auto str3 = to_string(num2); //数字转字符串
    cout << str2 << " " << str3 << endl; //输出：1237 123.450000

    auto str4{ "他1926年8月17日出生，2022年11月30日逝世，是江苏省扬州市人。"s };
    //获取子字符串，第一个参数是位置，第二个参数是数量，
    cout << str4.substr(21, 19) << endl; //输出：2022年11月30日逝世
    //查找子字符串的位置
    cout << str4.find("2022") << endl; //输出：21
    //格式化字符串
    cout << format("他{0}年8月17日出生，{1}年11月30日逝世，他{0}年8月17日出生，{1}年11月30日逝世。", "1926", "2022");
    //输出：他1926年8月17日出生，2022年11月30日逝世，他1926年8月17日出生，2022年11月30日逝世。
    auto c = getchar();
}

正则表达式

正则入门

#include <iostream>
#include <regex>
using namespace std;

//匹配手机号
void isPhoneNumber() {
    //定义正则表达式，regex_constants::icase不区分大小写
    regex reg{ R"(^(13[0-9]|14[01456879]|15[0-35-9]|16[2567]|17[0-8]|18[0-9]|19[0-35-9])\d{8}$)" ,regex_constants::icase };
    //match是全文匹配，要求整个字符串都符合规则
    bool flag = regex_match("18158135758", reg);
    //输出：Is phone number:true
    cout << "Is phone number:" << (flag?"true":"false") << endl;
}
//使用正则表达式替换命中的匹配项
void replaceByRegex() {
    string str = "等忙完这一阵子，就可以接着忙下一阵子了。";
    //一个中文字符相当于两个英文字符
    regex reg{ R"(一.{2}子)" };
    //输出：等忙完这一会儿，就可以接着忙下一会儿了。
    cout << regex_replace(str, reg, "一会儿") << endl;
}
//使用正则表达式搜索字符串
void regexSearch() {
    string str = "他1926年8月17日出生，2022年11月30日逝世，是江苏省扬州市人。";
    smatch result;
    regex reg{ R"(\d{4})" };
    string::const_iterator iterStart = str.begin(); //这里不能用auto
    string::const_iterator iterEnd = str.end(); //这里不能用auto
    string temp;
    //输出：1926 2022
    while (regex_search(iterStart, iterEnd, result, reg))
    {
        cout << result[0] << " ";
        //更新搜索起始位置,搜索剩下的字符
        iterStart = result[0].second;
    }
}

int main() {
    isPhoneNumber();
    replaceByRegex();
    regexSearch();
    auto c = getchar();
}

随机数

• 一种是使用 srand 和 rand 方法，它的取值范围为 0 到 32767

• 另一种是使用 random_device 类，取值范围为 0 到 4294967295

#include <iostream>
#include <random>
using namespace std;

//获取一定范围内的随机数
void getRangeRnd(int min, int max) {
    random_device dev; //创建random_device对象
    int result = (dev() % (max + 1 - min)) + min; //可以是最小值min，也可以是最大值max
    cout << result << endl;
}
//使用rand方法连续获取5个随机数
void get5RandNumByRand() {
    srand(time(nullptr)); //使用当前时间设置rand的随机数种子
    cout << rand() << " "
        << rand() << " "
        << rand() << " "
        << rand() << " "
        << rand() << endl;
}
//使用random_device对象连续获取5个随机数
void get5RandNumByRandomDevice() {
    random_device dev; //创建random_device对象
    cout << dev() << " "
        << dev() << " "
        << dev() << " "
        << dev() << " "
        << dev() << " " << endl;
}
int main() {
    get5RandNumByRand();
    get5RandNumByRandomDevice();
    getRangeRnd(100, 200);
    auto c = getchar();
}

日期时间

• C++ 标准库 chrono 提供了很多操作日期和时间的工具类和工具方法
• 三方库简化操作 https://github.com/HowardHinnant/date

#include <iostream>
#include <chrono>
using namespace std;
using namespace chrono;
int main() {
    //获取当前时间 time_t为int64的值
    std::time_t time = std::time(nullptr);
    tm localTime;
    localtime_s(&localTime, &time); //转型为本地时间
    //获取当前时间，类型为system_clock:time_point
    system_clock::time_point now = system_clock::now();
    seconds::rep milliseconds = duration_cast<chrono::milliseconds>(now.time_since_epoch()).count() % 1000; //获取毫秒数
    //打印年份，当前年份距离1900年的差值
    cout << localTime.tm_year + 1900 << "-"
        << localTime.tm_mon + 1 << "-" //打印月份：tm_mon取值范围0到11
        << localTime.tm_mday << " " //打印日期：取值范围1到31
        << localTime.tm_hour << ":" //打印小时：取值范围0到23
        << localTime.tm_min << ":" //打印分钟：取值范围0到59
        << localTime.tm_sec << "." //打印秒：取值范围0到60
        << milliseconds << endl //打印毫秒：取值范围0到1000
        //打印星期：取值范围0-6，星期日为0
        << "星期：" << (localTime.tm_wday == 0 ? 7 : localTime.tm_wday) << endl
        //打印当前是一年中的第几天，取值范围：0到365
        << "今年的第" << localTime.tm_yday + 1 << "天" << endl;
    auto a = getchar();
    duration<double> span = system_clock::now() - now; //时间计算
    cout << span.count() << endl; //打印时间差值：输出：4.26886
    duration<double> span2 = hours(3); //表示3小时时间段
    cout << span2.count() << endl; //单位秒， 输出10800
    auto c = getchar();
    c = getchar();
}

变体 variant

• C++ 标准库中的 variant 可用于保存给定类型集合的一个值
• variant 变量只能存储值、指针或 reference_wrapper 的实例

#include <iostream>
#include <variant>
using namespace std;

int main() {
    //变体定义时必须指定它可能包含的类型
    variant<int, double, string> myVariant;
    //可以把不同类型的值赋给变体变量
    myVariant = 12;
    myVariant = 3.1415926;
    myVariant = "hello liulun";
    //holds_alternative方法可用于验证变体中是否存储着指定类型的值
    cout << holds_alternative<string>(myVariant) << endl; //输出 1
    //index方法用于查询存储在变体中值的类型的索引，string的索引为2
    cout << myVariant.index() << endl; //输出2
    //根据index获取myVariant内的值，如果没有值则抛出异常
    cout << get<2>(myVariant) << endl; //输出：hello liulun
    //尝试根据类型获取myVariant内的值，如果没有值也不会抛出异常，
    //get_if方法的输入参数是指针，返回值也是指针
    string* val = get_if<string>(&myVariant);
    cout << (val ? (*val) : "null") << endl; //输出：hello liulun
    auto c = getchar();
}

可选变量

• optional 变量用于保存特定类型的值或什么都不保存
• 只能存储值、指针或 reference_wrapper 的实例
• 可选变量与变体常用于方法的返回值

#include <iostream>
#include <optional>
using namespace std;

int main() {
    //默认myOptional变量内不存在值
    optional<int> myOptional;
    myOptional = 123;
    //把myOptional设置为空，除了使用nullopt外，还可以使用myOptional = {};
    myOptional = nullopt;
    //判断myOptional中是否有值
    cout << myOptional.has_value() << endl;//输出0
    //使用value_or获取myOptional中的值，如果值不存在，则使用789
    cout << myOptional.value_or(789) << endl;//输出789
    myOptional = 456;
    //使用value获取myOptional中的值，如果值不存在，则抛出错误
    cout << myOptional.value() << endl; //输出456
    //值存在，输出变量内的值，值不存在输出789
    cout << myOptional.value_or(789) << endl;//输出456

    auto c = getchar();
}

任意类型 any

• C++ 标准库还提供了 any 类型用于存储任意类型的值
• 不能在 any 变量中存储引用，只能存储值、指针或 reference_wrapper 的实例。
• any 变量常用于函数参数

#include <iostream>
#include <any>
using namespace std;

int main() {
    any myAny1;
    cout << myAny1.has_value() << endl; //输出0
    any myAny2{ 3 };
    //any变量一旦构建就已经明确了类型，不能在用其他类型为其赋值
    //myAny2 = "allen"; error
    //可以使用当前类型为其更改值
    myAny2 = 4;
    //使用any_cast获取myAny2的值
    cout << myAny2.has_value() << " " //输出1
        << any_cast<int>(myAny2) << endl;  //输出 4

    auto c = getchar();
}