北方酱Hoppou~

# 2. 数据类型 DataType

# 1. 数字

# 1.1. 定义

  1. 整型

    整型 长度
    short 至少 16 位
    int 至少与 short 一样
    long 至少 32 位
    long long 至少 64 位
    unsigned 无符号整数
    const 静态变量
    // 获取当前系统变量长度
#include <iostream>
#include <climits>

using namespace std;

int main() {
    short n_short = SHRT_MAX;
    int n_int = INT_MAX;
    long n_long = LONG_MAX;
    long long n_ll = LONG_LONG_MAX;
    cout << "Short is " << sizeof(n_short) << " bytes. " << "Range in [" << SHRT_MIN << ", " << SHRT_MAX << "]" << endl;
    cout << "Int is " << sizeof(n_int) << " bytes. " << "Range in [" << INT_MIN << ", " << INT_MAX << "]" << endl;
    cout << "Long is " << sizeof(n_long) << " bytes. " << "Range in [" << LONG_MIN << ", " << LONG_MAX << "]" << endl;
    cout << "Long Long is " << sizeof(n_long) << " bytes. " << "Range in [" << LONG_LONG_MIN << ", " << LONG_LONG_MAX << "]" << endl;

    return 0;
}

// 输出
Short is 2 bytes. Range in [-32768, 32767]
Int is 4 bytes. Range in [-2147483648, 2147483647]
Long is 4 bytes. Range in [-2147483648, 2147483647]
Long Long is 4 bytes. Range in [-9223372036854775808, 9223372036854775807]
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  2. 浮点数

    浮点 位数
    float 至少 32 位
    double 至少 64 位
    long double 80, 96 或 128 位

# 1.2. 计算

  1. 整数相除

    int a = 5;
int b = 4;
int c = a / b;  // 1
double d = ((double)a / b); // 1.25
float e = ((float)a / b);   // 1.25
    1
    2
    3
    4
    5

  2. 浮点相除

    #include "math.h"

float a = 3.2;
float b = 17.2;
// 浮点取整
int c = b / a;  // 5
// 浮点取余
float d = fmod(b, a);   // 1.2
// 浮点相除
float e = b / a;    // 5.375
    1
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  3. 取整

    #include "math.h"

// 向下取整
floor(10.3) // 10
floor(10.7) // 10
floor(-2.6) // -3
// 向上取整
ceil(10.3)  // 11
ceil(-2.6)  // -2
// 四舍五入
round(10.3) // 10
round(10.7) // 11
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    12

  4. 求绝对值

    #include "math.h"

// 整型
int abs(int i);
// 复数
double cabs(struct complex znum);
// 浮点/双精度浮点
double fabs(double x);
// 长整型
long labs(long n);
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  5. 三元操作符 ?:

    // 条件表达式 ? 表达式 1 : 表达式 2;
// 满足条件时执行执行表达式 1，不满足时执行表达式 2；

int x = 1;
x = x > 0 ? x + 1 : x - 1;  // 2
    1
    2
    3
    4
    5

# 1.3. 位操作&逻辑运算

# 1.4. 枚举 ENUM

  1. 语法

    enum <类型名> {<枚举常量表>};
    1

  2. 示例

    enum week {
    sun=10, // 不设的话默认 0
    mon,
    tue
};

int main(int argc, char const *argv[]) {
    printf("%d\n", sun);    // 10
    printf("%d\n", mon);    // 11
    printf("%d\n", tue);    // 12

    return 0;
}
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    14

# 1.5. 随机数

  1. 随机整数

    #include <random>  
#include <iostream>  

int main() {  
    std::random_device rd; // 获取随机种子  
    std::mt19937 gen(rd()); // 使用随机种子初始化随机数引擎  
    std::uniform_int_distribution<> dis(1, 100); // 定义随机数分布范围  

    // 生成并打印 10 个随机数  
    for(int n = 0; n < 10; ++n) {  
        std::cout << dis(gen) << ' ';  
    }  
    std::cout << std::endl;  

    return 0;  
}
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  2. 随机小数

    #include <iostream>  
#include <random>  

int main() {  
    // 获取一个随机设备来用作随机数生成器的种子  
    std::random_device rd;  
    // 使用随机设备作为种子初始化一个随机数引擎  
    std::mt19937 gen(rd());  
    // 定义一个在 [0.0, 1.0) 范围内均匀分布的随机数分布  
    std::uniform_real_distribution<> dis(0.0, 1.0);  

    // 生成并打印一个随机小数  
    double random_float = dis(gen);  
    std::cout << "Random float: " << random_float << std::endl;  

    // 如果你需要生成多个随机小数，可以放在循环中  
    for(int i = 0; i < 5; ++i) {  
        random_float = dis(gen);  
        std::cout << "Random float: " << random_float << std::endl;  
    }  

    return 0;  
}
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# 2. 数组

# 2.1. 数组定义

// 创建数组
int num[] = {1, 2, 3};
int num[3] = {1, 2, 3};
float temperature[10];

sizeof(num)/sizeof(num[0]);  // 数组长度

// 字符串数组
char *str_list[] = {"abc", "def"};
cout << str_list[0] << endl;    // abc
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11

# 2.2. 改查

  1. 改

    // 修改元素
num[0] = 10;
    1
    2

  2. 查

    // 单个查询
cout << num[0] << endl;
// 遍历
for (int i : num) {
    cout << i << endl;
}

// 查询数组中的最大最小值
#include <algorithm>

int max = *max_element(num, num + sizeof(num)/sizeof(num[0]));   // 最大值
int max_p = max_element(num, num + sizeof(num)/sizeof(num[0])) - num;  // 最大值所在位置
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# 2.3. 计算

  1. 生成数组的全部排列组合形式

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

int main()
{
    int arr[] = {1, 2, 3};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    // sort(arr, arr+n);
    cout << "所有排列组合：\n";
    do
    {
        for (int i = 0; i < n; i++)
            cout << arr[i] << " ";
        cout << endl;
    } while (next_permutation(arr, arr + n));
    return 0;
}
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# 3. 静态数组 Array

  1. array(c++11)：与数组一样，array 对象的长度也是固定的，也是用栈（静态内存分配），而不是自由存储区，因此其效率与数组相同，但更方便，更安全。

  2. 创建 array: array<typeName, number> name = {};

    #include <array>

using namespace std;

array<int, 5> num_list{};
// 或
array<int, 5> num_list = {0, 1, 2, 3, 4};

// 遍历
for (int i:num_list) {
    cout << i << endl;
}
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# 4. 字符串 Char & String

# 4.1. 创建字符串

  1. Char

    char c1[] = "abc";
char c2[4] = "abc"; // 结尾有'\0', 所以占 4 字节
char *c3 = "abc";
    1
    2
    3

  2. String

    // 头文件
#include <string>
using namespace std;

string s1 = "what is your name"
string s2 = "is"
    1
    2
    3
    4
    5
    6

# 4.2. 访问

  1. 访问

    // 访问
cout << s1[1] << endl;  // char 类型
    1
    2

  2. 遍历

# 4.3. 增

  1. 插入

    s1.insert(int num, string s)  // 在 num 位置插入 s
    1

  2. 追加

    s1.append(string s)  // 追加字符串
s1.append(int n, char c)  // 追加 n 个 c 字符

// strcat（不推荐，有内存泄露风险）
char a[10] = "abc";
char b[5] = "fbs";
strcat(a, b);   // a = "abcfbs"
// strncat（推荐）
char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);
strncat(a, b, sizeof(a));

// sprintf（不推荐，有内存泄露风险）
sprintf(a, "%s%s", a, b);
// snprintf（推荐）
snprintf(a, sizeof(a), "%s%s", a, b);
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  3. 拼接

    int i = 5;
string s = "station: " + to_string(i);
    1
    2

  4. 拷贝

    strcpy(c1, c2); // （不推荐，有内存泄露风险）
strncpy(c1, c2, sizeof(c1));    // 安全模式
strncpy(c1, c2+3, 5);   // 截取 c2 第 3 个字符后的 5 个字符到 c1 中
#include <string.h>
strcpy(s1, s2)  // 把 s2 拷贝到 s1 中
    1
    2
    3
    4
    5

# 4.4. 删

  1. 清空

    memset(a, 0, sizeof(a))
    1

  2. 删除

    s1.erase(int a, int b)  // 删除 a 之后的 b 个字符
    1

# 4.5. 改

  1. 替换

    s1.replace(int num1, int num2, string s)  // 用 s 替换 num1 后面的 num2-1 个字符
s1.replace(int num1, int num2, string s, int num3, int num4)  // 用 s 的第 num3 后面的 num4-1 个字符替换 num1 后面的 num2-1 个字符
    1
    2

  2. 截取

    strncpy(c1, c2 + 3, 5);         // 截取 c2 第 3 个字符后的 5 个字符到 c1 中
s2 = s1.substr(int a, int b)    // 起始位 a，长度 b
s2 = s1.substr(int a)           // 截取第 a 个之后的字符串
    1
    2
    3

  3. 大小写转换

    // char
char c1[64], C1[64];
C1 = strupr(c1);    // 转大写 win
c1 = strlwr(C1);    // 转小写 win

for (char *ptr = c1; *c1; ptr++) {
    *ptr = toupper(*ptr);   // 转大写 linux
    *ptr = tolower(*ptr);   // 转小写 linux
}

// string
transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), (int (*)(int))tolower);  // 转小写
transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), (int (*)(int))toupper);  // 转大写
// 或
transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), ::tolower);  // 转小写
transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), ::toupper);  // 转大写
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# 4.6. 查

  1. 字符查询

    // 查找
s1.find(s2);     // 返回起始位置或-1，大小写敏感
if (s1.find(s2) == string::npos){   // string::npos 常用作没有匹配到内容的判定结果
    cout << "Can't find " << s2 << endl;
}
s1.rfind(s2);    // 从后往前查找，其他同上

s1.find_first_of(s2);      // 查找 s2 第一次出现的位置
s1.find_last_of(s2);       // 查找 s2 最后一次出现的位置
s1.find_first_not_of(s2);  // 在 s1 中查找第一个不再 s2 中的字符
s1.find_last_not_of(s2);   // 与上面相似

p = strchr(s1, s2);     // 查找 s2 在 s1 中第一次出现的位置
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  2. 长度查询

    strlen(c1);     // char
s1.length();    // string
    1
    2

  3. 判断字符串为空

    // char
if (strlen(c1) == 0)
// 或
if (c1[0] == '\0')

// String
if (s1.empty())
// 或
if (s1 == "")
    1
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    6
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    8
    9

# 4.7. 其他操作

  1. 比较

    // 比较
s1.compare(s2);  // 大于：1；小于：-1；等于：0
strcmp(s1, s2);  // 同上
strcmp(c1, c2);  // 同上

// 比较两个字符串的前 n 个字符
strncmp(c1, c2, n);
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7

  2. 分割 split 参考🔗 (opens new window)

    /* c++11 以前没有通用的字符串分割程序 */
// 字符串分割函数：要分割的字符串 s_in, 分割结果 s_out, 分隔符 delimiter
void split(const string &s_in, vector<string> &s_out, const string &delimiter = " ")
{
    s_out.clear();
    string s = s_in; // 创建一个可修改的副本

    // 去除 s 中的所有空格
    if (delimiter != " ")
    {
        s.erase(std::remove_if(s.begin(), s.end(), ::isspace), s.end());
    }

    string::size_type lastPos = s.find_first_not_of(delimiter, 0);
    string::size_type pos = s.find_first_of(delimiter, lastPos);
    while (string::npos != pos || string::npos != lastPos)
    {
        s_out.push_back(s.substr(lastPos, pos - lastPos));
        lastPos = s.find_first_not_of(delimiter, pos);
        pos = s.find_first_of(delimiter, lastPos);
    }
}
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    22

  3. 格式化读取 sscanf

    char c[64] = "2022-02-28 16:47:00";

int year, month, day, hour, minute, second;
sscanf(c, "%d-%d-%d %d:%d:%d", &year, &month, &day, &hour, &minute, &second);
    1
    2
    3
    4

# 5. 日期时间

# 5.1. 时间格式

  1. time_t: 本质为长整型 (long)

    #include <time.h>       // 或 ctime
time_t now = time(0);   // 获取系统当前时间，0 或 NULL
    1
    2

  2. tm 格式

    1. tm 结构

      struct tm {
    int tm_sec;   // 秒，正常范围从 0 到 59，但允许至 61
    int tm_min;   // 分，范围从 0 到 59
    int tm_hour;  // 小时，范围从 0 到 23
    int tm_mday;  // 一月中的第几天，范围从 1 到 31
    int tm_mon;   // 月，范围从 0 到 11
    int tm_year;  // 自 1900 年起的年数
    int tm_wday;  // 一周中的第几天，范围从 0 到 6，从星期日算起
    int tm_yday;  // 一年中的第几天，范围从 0 到 365，从 1 月 1 日算起
    int tm_isdst; // 夏令时
}
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      11

    2. tm 参数传递

      #include <time.h>

void use_tm(struct tm *now_tm){
    // code here
}

int main(){
    tm *now_tm;
    time_t now = time(0);
    now_tm = localtime(&now);
    use_tm(now_tm);
}
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# 5.2. 时间转换

  1. time_t <-> tm

    /* time_t -> tm */
time_t t = time(0);
tm *tm1 = localtime(&t);    // 不能连续使用

// 连续使用需要用 localtime_s(Win) 或 localtime_r(Linux)
tm tm1;
localtime_s(&tm1, &t);  // Win
localtime_r(&t, &tm1);  // Linux
    1
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    7
    8
    /* tm -> time_t */
time_t t = mktime(&tm1);    // 不能连续使用
    1
    2

  2. string 转 time_t

    #include <string>
#include <ctime>

// string 转 time_t
time_t str_to_time(const string &str) {
    char *c = (char *)str.data();  // string 转 char*
    tm tm1;
    int year, month, day, hour, minute, second;
    sscanf(c, "%d-%d-%d %d:%d:%d", &year, &month, &day, &hour, &minute, &second);
    tm1.tm_year = year - 1900;  // 年份，从 1900 年开始
    tm1.tm_mon = month - 1;     // 月份，范围 0-11
    tm1.tm_mday = day;
    tm1.tm_hour = hour;
    tm1.tm_min = minute;
    tm1.tm_sec = second;
    tm1.tm_isdst = 0;
    time_t t = mktime(&tm1);
    return t;
}
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  3. time_t 转 string

    // time_t 转 string
string time2string(const time_t t)
{
    tm ltm;
    localtime_r(&t, &ltm);  // linux
    char c[256];
    snprintf(c, sizeof(c), "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d", ltm.tm_year + 1900, ltm.tm_mon + 1, ltm.tm_mday, ltm.tm_hour, ltm.tm_min, ltm.tm_sec);
    string str = c;
    return str;
}
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  4. time_t 转 Char

    // 推荐使用 strftime, 注意不要漏掉&
char t_char[64];
strftime(t_char, sizeof(t_char), "%Y-%02m-%02d %02H:%02M:%02S", localtime(&time(0)));
// 使用 localtime_r
tm t_tm;
localtime_r(&time(0), &t_tm);
strftime(t_char, sizeof(t_char), "%Y-%02m-%02d %02H:%02M:%02S", &t_tm);


// time_t 转 char
char *Time2Char(time_t t) {
    static char t_char[64];  // static 必须
    tm t_tm;
    localtime_r(&t, &t_tm);

    snprintf(t_char, sizeof(t_char), "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d", t_tm.tm_year + 1900, t_tm.tm_mon + 1, t_tm.tm_mday, t_tm.tm_hour, t_tm.tm_min, t_tm.tm_sec);

    return t_char;
}
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  5. 日期格式化 strftime, 参考链接🔗 (opens new window)

    #include <ctime>

time_t now = time(0);
char tm_str[32];

// 字符串，复制最大字符数，format, 指向 tm 结构的指针
strftime(tm_str, 32, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime(&now));
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    符号 说明 示例
    %a 缩写的星期几名称 Sun
    %A 完整的星期几名称 Sunday
    %b 缩写的月份名称 Mar
    %B 完整的月份名称 March
    %c 日期和时间表示法 Sun Aug 19 02:56:02 2012
    %d 一月中的第几天（01-31） 19
    %H 24 小时格式的小时（00-23） 14
    %I 12 小时格式的小时（01-12） 05
    %j 一年中的第几天（001-366） 231
    %m 十进制数表示的月份（01-12） 08
    %M 分（00-59） 55
    %p AM 或 PM 名称 PM
    %S 秒（00-61） 02
    %U 一年中的第几周以第一个星期日作为第一周的第一天（00-53） 33
    %w 十进制数表示的星期几，星期日表示为 0（0-6） 4
    %W 一年中的第几周以第一个星期一作为第一周的第一天（00-53） 34
    %x 日期表示法 08/19/12
    %X 时间表示法 02:50:06
    %y 年份，最后两个数字（00-99） 01
    %Y 年份 2012
    %Z 时区的名称或缩写 CDT
    %% 一个 % 符号 %

# 5.3. 时间使用

  1. 延时

    // Linux
sleep(5);   // 延时 5 秒
usleep(5);  // 延时 5 微秒
    1
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# 6. 类型转换

# 6.1. 数字 -> 字符串

  1. to_string(i) (c++11)

  2. sprintf

    char c[256];
float pi = 3.14;
sprintf(c, "Pi = %f", pi);  // 格式化字符串
    1
    2
    3

  3. 常用

# 6.2. 字符串 -> 数字

  1. stoi和stof (c++11)

    // c++ 11 以上限定
int i = stoi(str);
float f = stof(str);
    1
    2
    3

  2. c++11 以下

    // c++11 以下
string s1 = "123";
char *c1 = "123.45";
int i = atoi(s1.c_str());
float j = atof(c1);
long k = atol(c1);
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    6

# 6.3. char <-> string

// char -> string
char *c1 = "abc";
string str1 = c1;
// string ->char
char *c1 = str1.c_str();
// string -> char*
char *c1 = (char*)str1.data();
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# 6.4. ASCII 码转换

  1. 字符 <-> int

    string s = (char) (n + 64);
int n = (int)('a')
    1
    2

# 7. json

# 7.1. json.h 库

  1. 头文件 json/json.h
  2. 动态库 -ljson

# 7.2. json 构建

  1. c++ 构建 json

    Json::Value jsonObject;
jsonObject["name"] = name;
jsonObject["value"] = value;

Json::StyledWriter writer;
string json_str = writer.write(jsonObject);
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    6

  2. string 转 json

    #include "json/json.h"

using namespace json;

int main() {
    string json_str = R"({"name": "John", "age": 30, "city": "New York"})";
    Value j = parse(json_str);  // string 转 json
    string name = j["name"].asString();
    int age = j["age"].asInt();
    string city = j["city"].asString();
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "age: " << age << endl;
    cout << "city: " << city << endl;
    return 0;
}

// 输出
// name: John
// age: 30
// city: New York
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# 7.3. json 解析

  1. c++ 解析 json

    #include "json/json.h"

using namespace json;

int main() {
    string json_str = R"({"name": "John", "age": 30, "city": "New York"})";
    Value j;
    Reader reader;
    bool parsingSuccessful = reader.parse(json_str, j);
    if (!parsingSuccessful) {
        cout << "Failed to parse JSON" << endl;
        return 1;
    }
    string name = j["name"].asString();
    int age = j["age"].asInt();
    string city = j["city"].asString();
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "age: " << age << endl;
    cout << "city: " << city << endl;
    return 0;
}

// 输出
// name: John
// age: 30
// city: New York
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# 7.4. json 遍历

  1. 遍历所有键值对

    Json::Value root;
if (!reader.parse(json_str, root))
{
    printr("Json parse error: %s", reader.getFormattedErrorMessages().c_str());
    return;
}

for (Json::ValueConstIterator it = root.begin(); it != root.end(); ++it)
{
    const std::string key = it.key().asString();
    const Json::Value& value = *it;
    json_map[key] = value.asString();
    printf("    key = %s, value = %s\n", key.c_str(), value.asString().c_str());
}
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# 7.5. Json 转换

  1. string 转 json 转 map

    // 递归函数
void Json2Map(const Json::Value& root, map<string, string>& json_map)
{
    for (Json::ValueConstIterator it = root.begin(); it != root.end(); ++it)
    {
        string key = it.key().asString();
        const Json::Value& value = *it;

        switch (value.type())
        {
        case Json::ValueType::objectValue:  // 针对嵌套结构
            Json2Map(&value, json_map);
            break;
        case Json::ValueType::stringValue:  // 针对字符串
            json_map[key] = value.asString();
            printf("    key = %s, value = %s\n", key.c_str(), value.asString().c_str());
            break;
        case Json::ValueType::intValue:  // 整型
            json_map[key] = to_string(value.asInt());
            printf("    key = %s, value = %d\n", key.c_str(), value.asInt());
            break;
        case Json::ValueType::realValue:  // 浮点型
            json_map[key] = to_string(value.asDouble());
            printf("    key = %s, value = %f\n", key.c_str(), value.asDouble());
            break;
        case Json::ValueType::arrayValue:
        {
            string temp_str;
            for (int i = 0; i < value.size(); i++)
            {
                temp_str += value[i].asString();
                temp_str += ",";
            }
            if (!temp_str.empty())
            {
                temp_str = temp_str.substr(0, temp_str.size() - 1);
            }
            json_map.insert(pair<string, string>(key, temp_str));
            printf("    key = %s, value = %s\n", key.c_str(), temp_str.c_str());
            break;
        }
        default:
            cout << "Value has an unknown or unsupported type. value = " << value << endl;
            break;
        }
    }
}

// 字符串 json 转 map
void JsonStr2Map(const string& json_str, map<string, string>& json_map)
{
    json_map.clear();
    if (json_str.empty()) return;

    printy("\nreadStrJson: json_str = %s", json_str.c_str());

    Json::Reader reader;
    Json::Value root;
    if (!reader.parse(json_str, root))
    {
        printr("    Json parse error: %s", reader.getFormattedErrorMessages().c_str());
        return;
    }

    // cout << root.toStyledString() << endl;
    Json2Map(root, json_map);
}
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# 8. 修饰符

# 8.1. extern

  1. 声明 extern 关键字的全局变量和函数可以使得它们能够跨文件被访问

  2. extern "C": 在 C++中使用 C 语言

    extern "C"
{
    #include "cExample.h"   //C++中使用 C 的函数和变量
}
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    4

# 8.2. const

# 8.3. static

lastUpdate: 6/4/2025, 8:18:13 AM

← 3. 数据结构 →