C++ string类(一)

1.C语言中的字符串

        C语言中，字符串是以'\0'结尾的一些字符的集合，为了操作方便，C标准库中提供了一些str系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分离开的，不太符  OOP(Object Oriented Programming)的思想，而且底层空间需要用户自己管理，稍不留神可能还会越界访问。

2. 标准库中的string类

        2.1 string类 

         https://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=string 

        1. 字符串是表示字符序列的类
        2. 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。
        3. string类是使用char(即作为它的字符类型，使用它的默认char_traits和分配器类型(关于模板的更多信息，请参阅basic_string)。
        4. 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)。
        5. 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。

总结：
1. string是表示字符串的字符串类
2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作string的常规操作。

3. string在底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator>string;
4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。

在使用string类时，必须包含#include头文件以及using namespace std;

2.2 string类的常用接口说明（最常用的接口）

1. string类对象的常见构造

成员函数中的构造：

只需要对 √  的着重了解

演示：

npos解释：

无符号的-1 就是整形的最大值。

        当npos的值，超过源字符串的长度，就拷贝到源字符串结束。

 

也可以这样用： 

 

2.string类对象的访问及遍历操作  

 

size 和 length 都是计算字符串的长度的。我们更喜欢用size来计算。

 

下标访问： 

范围for访问： 

迭代器访问：

        迭代器在此次的用法更像是指针。

        下标+[] 访问只适用于部分容器，底层物理有一定连续 的链式结构、树形、哈希结构等。只能用迭代器。迭代器才是容器访问的主流形态。 

 

        s1.begin() 和 s1.end() 会返回一个指针，并且他们的区间是左闭右开，end指向字符串最后一个元素的下一个位置。

 

 

一些其他用法： 

C++内置提供了swap函数，以及string 提供了reverse； 

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()。

        2. 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。

         rbegin()  rend() 和 begin()  end()底层原理都差不多。

        3. string类对象的容量操作

                重点 reserve 和 resize 。

        对于一个仅定义的字符串(vs2022 默认给的是15) 初始化的要给的比size大一点。

 

        编译器给的容量也比我们要给的大一些。 

 

        如果要缩容的话空字符串可以操作，但是有存储内容的字符串就不可以缩容了。

        通过一段小代码来了解其扩容规则。 

 

 

注意：

        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。

        resize不仅改变容量，也会影响数据。reserve只影响容量不会影响数据。