C++【string篇1遍历方式】：从零开始到熟悉使用string类

前言：string类

接上回讲到string类的构造，string的构造方式很多，取决于自己怎么使用，本篇博客将会继续深入学习string类。通过文档的方式来继续了解string的更多用法。

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string类字符遍历

我们知道数组中 数字和字符是通过下标开始遍历的，那我们要遍历string对象里的字符和数字该如何遍历呢？

那么好，来看：再C++中string类是重载了一个运算符[],通过它来获取字符下标，对字符进行操作（修改等等）

函数名称	功能说明
operator[]	返回pos位置的字符，const string类对象调用
begin+end	begin获取一个字符的迭代器+end获取最后一个字符下一个位置的迭代器
rbegin+rend	begin获取一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
class String
{
public:
	char&operator[](size_t i)
	{
		return _str[i];
	}
//注意这是方括号底层逻辑,这里写出来例子方便观看,没有实际调用
private:
	char* _str;
	size_t _size;
	size_t _capacity;

};
int main()
{
	string A("aaa");
	
	A[0] = 'x';
	cout << A << endl;
	return 0;
}

那我们也可以对下标进行遍历

代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("abcdefg");
	//1.数组方式遍历；
	for (int i = 0;i < s1.length();i++)
	{
		cout << s1[i] << " ";
	}
	printf("\n");
	//2.迭代器方式遍历；
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	//3.范围for遍历
	cout << "\n";
	for (auto ch : s1)
	{
		cout << ch << " ";
	}
	return 0;
}

这是三种遍历方式，那后两种方式原理是什么呢？

迭代

"迭代"（Iteration）是编程中的通用概念，指 "重复执行某个过程，每次基于上一次的结果推进，直到完成目标" 。

比如for循环遍历数组就是典型的迭代：

从下标 0 开始，每次下标 + 1（基于上一次的位置推进），直到下标达到数组长度。

这幅图是C++中string类中的迭代器

string（以及 STL 容器）的迭代器（Iterator），本质是 "封装了'迭代过程'的工具"------ 它帮你隐藏了 "如何移动到下一个元素" 的细节，只提供统一的++（推进到下一个元素）、*（获取当前元素）操作，让你通过 "重复调用++" 完成遍历，这正好对应 "迭代" 的核心逻辑（重复推进过程）

我们这里需要记住一个关键字iterator 本意是迭代的意思

string::iterator it = s1.begin();
while (it != s1.end())
{
	cout << *it << " ";
	++it;
}

为什么要这样写呢，注意我们这个it类似 于一个指针，用图表示应该是这样的it获取str每个字符然后进行打印，而iterator是一个类型我们这里记住就好。

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范围for和auto

auto关键字:

在这里补充2个C++11的小语法，方便我们后面的学习。

在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，后来这个不重要了。C++11中，标准委员会变废为宝赋予了auto全新的含义即：

auto不再是一个存储类型指示符，而是作为一个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须加&当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。auto不能作为函数的参数，可以做返回值，但是建议谨慎使用,auto不能直接用来声明数组

#include<iostream>
using namespace std;
int func1()
{
  return 10;
}
// 不能做参数
void func2(auto a)
{}

// 可以做返回值，但是建议谨慎使用
auto func3()
{
	return 3;
}
int main()
{
	int a = 10;
	auto b = a;
	auto c = 'a';
	auto d = func1();
	// 编译报错:rror C3531: "e": 类型包含"auto"的符号必须具有初始值设定项
	auto e;
	cout << typeid(b).name() << endl;//
	cout << typeid(c).name() << endl;
	cout << typeid(d).name() << endl;
	int x = 10;
	auto y = &x;
	auto* z = &x;
	auto& m = x;
	cout << typeid(x).name() << endl;
	cout << typeid(y).name() << endl;
	cout << typeid(z).name() << endl;
	auto aa = 1, bb = 2;
	// 编译报错：error C3538: 在声明符列表中，"auto"必须始终推导为同一类型
	auto cc = 3, dd = 4.0;
	// 编译报错：error C3318: "auto []": 数组不能具有其中包含"auto"的元素类型
	auto array[] = { 4, 5, 6 };
	return 0;
}

typeid().name()是用来打印类型名称的。实际上auto的核心用法还不在这里。当我们遇到一个类型名称较长的时候我们可以用auto来自动推导，但是自动推导变相减少了代码可读性。

代码如下：

#include<iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{
	std::map<std::string, std::string> dict = { { "apple", "苹果" },{ "orange",
	"橙子" }, {"pear","梨"} };
	// auto的用武之地
	//std::map<std::string, std::string>::iterator it = dict.begin();
	auto it = dict.begin();
	while (it != dict.end())
	{
		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
		++it;
	}
	
		return 0;
}

范围for

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因此C++11中引入了基于范围的for循环。

for循环后的括号由冒号" ："分为两部分：第一部分是范围

内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围，自动迭代，自动取数据，自动判断结束。

范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历

范围for的底层很简单，容器遍历实际就是替换为迭代器，这个从汇编层也可以看到。

#include<iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{
	int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	// C++98的遍历
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
	{
	array[i] *= 2;
	}
	for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
	{
	cout << array[i] << endl;
	}
	// C++11的遍历
	for (auto& e : array)
	e *= 2;
	for (auto e : array)
	cout << e << " " << endl;
	string str("hello world");
	for (auto ch : str)
	{
	cout << ch << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

注意：传值是拷贝，不能修改源对象，要修改就必须用引用。

所以数组也可以用范围for来遍历。