C++ string的基本运用详细解剖

string的基本操作

一.与C语言中字符串的区别

C语言中的字符串是以'\0'为结束标志的字符的数组,但字符串函数与字符串是分离的,这与OOP(面向对象编程)的思想不符,所以C++提供了支持自动扩容且用类域封装的------string类

二.标准库中的string

官方文档中对string类的介绍如下:

String class

Strings are objects that represent sequences of characters.
( 字符串是表示字符序列的类)

The standard string class provides support for such objects with an interface similar to that of a standard container of bytes, but adding features specifically designed to operate with strings of single-byte characters.
( 标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性。)

The string class is an instantiation of the basic_string class template that uses char (i.e., bytes) as its character type, with its default char_traits and allocator types (see basic_string for more info on the template).
(string类是basic_string模板类的一个实例,它使用char来实例化basic_string模板类,并用char_traits和allocator作为basic_string的默认参数(根于更多的模板信息请参考basic_string)。)

Note that this class handles bytes independently of the encoding used: If used to handle sequences of multi-byte or variable-length characters (such as UTF-8), all members of this class (such as length or size), as well as its iterators, will still operate in terms of bytes (not actual encoded characters).
(注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节:如果用来处理多字节或变长字符(如UTF-8)的序列,这个类的所有成员(如长度或大小)以及它的迭代器,将仍然按照字节(而不是实际编码的字符)来操作。)

三.string中常用接口的介绍

1.string中常用的构造函数

constructor函数 功能说明
string() 默认构造,构造空字符串的string类
string (const string& str) (重点) 用一个string对象来构造新的string对象(拷贝构造)
string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos) 用一个string对象pos位置开始的len个字符构造,如果len太大或者len==npos就直到末尾
string (const char* s)(重点) 用C-string来构造string类对象
string (const char* s, size_t n) 用C-string的前n个字符构造
string (size_t n, char c) 用n个c字符构造初始化
template <class InputIterator>string (InputIterator first, InputIterator last)(重点) 用一段迭代器区间构造

测试用例:

cpp 复制代码
int main()
{
	string s1;
	string s2("hello world");
	string s3(s2);
	string s4("hello world", 5);
	string s5(5, 'x');

	cout << "s1:" << s1 << endl;
	cout << "s2:" << s2 << endl;
	cout << "s3:" << s3 << endl;
	cout << "s4:" << s4 << endl;
	cout << "s5:" << s5 << endl;

	return 0;
}

运行结果:

s1:

s2:hello world

s3:hello world

s4:hello

s5:xxxxx

2.string类对象的容量操作函数

函数名称 功能说明
size 返回字符串有效字符(不包括'\0')的长度(重点)
length 返回字符串有效字符(不包括'\0')的长度(同size)
capacity 返回空间总大小
empty 判断是否为空串,如果是返回true,不是返回false
clear(重点) 清除有效字符
reserve(重点) 预留空间(扩容)
resize(重点) == 将有效字符个数变为n个,多出的空间用字符c填充==

注意:
1.size()与length()方法底层实现原理完全相同,引入size()的原因是为了与其他容器的接口保持一 致,一般情况下基本都是用size()。

  1. clear()只是将string中有效字符清空,不改变底层空间大小。

  2. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个,不同的是当字 符个数增多时:resize(n)用0来填充多出的元素空间,resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的 元素空间。注意:resize在改变元素个数时,如果是将元素个数增多,可能会改变底层容量的大小,如果是将元素个数减少,底层空间总大小不变。

  3. reserve(size_t res_arg=0):为string预留空间,不改变有效元素个数,当reserve的参数小于 string的底层空间总大小时,reserver不会改变容量大小。

测试用例:

cpp 复制代码
int main()
{
	string s1("hello world");
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;

	s1.resize(20,'x');
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1 << endl;
	s1.reserve(100);
	cout << s1.capacity() << endl;

	cout << s1.empty() << endl;
	s1.clear();
	cout << s1.empty() << endl;
	return 0;
}

运行结果:

11

15

20

hello worldxxxxxxxxx

111

0

1

3.string类对象的访问及遍历操作

函数名称 功能说明
operator[] 返回pos位置的字符
begin+end begin返回第一个位置的迭代器,end返回最后一个字符的下一个位置的迭代器
rbegin+rend 返回反向迭代器,这样可以支持从后往前遍历
范围for C++11支持更加简洁的范围for遍历

测试用例:

cpp 复制代码
int main()
{
	string s1("hello world");

	//1.operator[]遍历
	for (int i = 0; i < s1.size(); ++i)
	{
		cout << s1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	//2.迭代器遍历
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	//3.反向迭代器
	string::reverse_iterator rit = s1.rbegin();
	while (rit != s1.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
	cout << endl;

	//4.范围for
	for (auto& e : s1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行结果:

h e l l o w o r l d

h e l l o w o r l d

d l r o w o l l e h

h e l l o w o r l d

4.string类对象的修改操作

函数名称 功能说明
push_back 在字符串后尾插一个字符
append 在字符串后追加一个字符串
operator+=(重点) 在字符串末尾追加一个字符串
c_str 返回C语言格式的字符串
find 从字符串pos位置开始往后找字符c,返回该字符在字符串中的位置,找不到返回npos
rfind rfind 从字符串pos位置开始往前找字符c,返回该字符在字符串中的位置,找不到返回npos
substr 在str中从pos位置开始,截取n个字符,然后将其返回

注意:
1. 在string尾部追加字符时,s.push_back© / s.append(1, c) / s += 'c'三种的实现方式差不多,一般 情况下string类的+=操作用的比较多,+=操作不仅可以连接单个字符,还可以连接字符串。
2. 对string操作时,如果能够大概预估到放多少字符,可以先通过reserve把空间预留好。

代码演示:

cpp 复制代码
int main()
{
	string s1("hello world");

	s1.push_back('x');
	s1.append("yyyyyy");
	s1 += 'z';
	s1 += "+++++++++++";

	cout << s1<<endl;
	return 0;
}

运行结果:

hello worldxyyyyyyz+++++++++++

5.string类的非成员函数

函数名称 功能说明
operator+ 尽量少用,传值返回效率低
operator>> 流插入运算符重载
operator<<流提取运算符重载
getline(重点) 获取一行字符串
relational operators(重点) 各种大小比较

这些操作比较好理解,这里就不演示代码了,如果需要就去文档中看看测试用例:

链接: link

6.string中的其他一些操作

函数名称 功能说明
shrink_to_fit 将容量和大小适配
assign 为字符串分配一个新值,替换其当前内容。
replace 将字符串中从字符 pos 开始并跨越 len 字符的部分(或 [i1,i2) 之间范围内的字符串部分)替换为新内容
find_first_of 在字符串中搜索与其参数中指定的任何字符匹配的第一个字符。
find_last_of 在字符串中搜索与参数中指定的任何字符匹配的最后一个字符。
find_first_not_of 在字符串中搜索与其参数中指定的任何字符不匹配的第一个字符。
find_last_not_of 在字符串中搜索与参数中指定的任何字符不匹配的最后一个字符。
copy 将字符串对象当前值的子字符串复制到 s 指向的数组中。此子字符串包含从位置 pos 开始的 len 字符。该函数不会在复制内容的末尾附加 '\0'字符。

关于string类的使用就这么多,感谢您的观看!!!

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