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高频关键字、函数、容器、智能指针和算法例子

java 2025/5/5 5:17:25

1. 关键字（Keywords）

(1) `const`

// 1. 常量变量
const int MAX_SIZE = 100;  // 不可修改// 2. 常量引用参数（避免拷贝+防止修改）
void print(const std::string& s) {std::cout << s;  // s 不能被修改
}// 3. 常量成员函数
class Circle {double radius;
public:double getRadius() const {  // 承诺不修改对象状态return radius;}
};

(2) `static`

// 1. 静态局部变量（持久化）
void counter() {static int count = 0;  // 只初始化一次count++;std::cout << count;
}// 2. 静态成员变量（类共享）
class Player {
public:static int totalPlayers;  // 所有对象共享
};
int Player::totalPlayers = 0;  // 必须在类外初始化

(3) `virtual` / `override` / `final`

class Animal {
public:virtual void speak() {  // 虚函数（可被重写）std::cout << "Animal sound";}
};class Dog : public Animal {
public:void speak() override {  // 显式重写std::cout << "Woof!";}
};class FinalDog : public Dog {
public:void speak() final {  // 禁止进一步重写std::cout << "Final Woof!";}
};

(4) `auto` 和 `decltype`

auto x = 42;                     // x 推导为 int
auto s = std::string("Hello");   // s 推导为 std::stringdecltype(x) y = x;               // y 的类型与 x 相同（int）

2. 关键函数/操作

(1) 类型转换

double d = 3.14;
int i = static_cast<int>(d);  // 安全转换（去小数）class Base { virtual void foo() {} };
class Derived : public Base {};
Base* b = new Derived;
Derived* dd = dynamic_cast<Derived*>(b);  // 安全向下转型int* p = reinterpret_cast<int*>(0x1234);  // 危险！强制指针转换

(2) `sizeof` 和 `typeid`

std::cout << sizeof(int);  // 输出 4（32位系统）int x;
std::cout << typeid(x).name();  // 输出 "i"（GCC 中表示 int）

3. STL 容器

(1) `vector`（动态数组）

std::vector<int> v = {1, 2, 3};
v.push_back(4);           // 尾部插入
v.emplace_back(5);        // 更高效的插入（C++11）
for (int x : v) {         // 范围for循环std::cout << x;
}

(2) `map`（有序键值对）

std::map<std::string, int> ages = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}};
ages["Charlie"] = 28;     // 插入或修改
if (ages.find("Alice") != ages.end()) {  // 查找std::cout << ages["Alice"];
}

(3) `unordered_map`（哈希表）

std::unordered_map<std::string, int> cache;
cache["key1"] = 42;       // O(1) 插入
std::cout << cache.bucket_count();  // 哈希桶数量

4. 智能指针

(1) `unique_ptr`（独占所有权）

std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(42);  // C++14
// auto ptr = std::make_unique<int>(42);  // 简化写法
std::cout << *ptr;  // 解引用

(2) `shared_ptr`（共享所有权）

auto ptr1 = std::make_shared<int>(42);
auto ptr2 = ptr1;  // 共享所有权（引用计数+1）
std::cout << ptr1.use_count();  // 输出 2

(3) `weak_ptr`（解决循环引用）

auto shared = std::make_shared<int>(42);
std::weak_ptr<int> weak = shared;
if (auto locked = weak.lock()) {  // 尝试提升为 shared_ptrstd::cout << *locked;
}

5. STL 算法

(1) `sort` 和 `find`

std::vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5};
std::sort(v.begin(), v.end());  // 排序 {1, 1, 3, 4, 5}auto it = std::find(v.begin(), v.end(), 4);  // 查找元素
if (it != v.end()) {std::cout << "Found at position: " << it - v.begin();
}

(2) `accumulate`（累加）

std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4};
int sum = std::accumulate(nums.begin(), nums.end(), 0);  // 输出 10

6. 完整示例：综合使用

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <memory>int main() {// 1. vector + sortstd::vector<int> v = {5, 3, 1, 4, 2};std::sort(v.begin(), v.end());// 2. map 查找std::map<std::string, int> m = {{"A", 1}, {"B", 2}};std::cout << m["A"] << std::endl;// 3. 智能指针auto ptr = std::make_unique<int>(42);std::cout << *ptr << std::endl;return 0;
}