C++中string类的使用

一.string类

1.1为什么学习string类？

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，不太符合OOP 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。

在 OJ 中，有关字符串的题目基本以 string 类的形式出现，而且在常规工作中，为了简单、方便、快捷，基本 都使用string 类，很少有人去使用 C 库中的字符串操作函数。

1.2.标准库中的string类

string类的文档介绍

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;

二.string对象的元素访问

 2.1.1使用operator[]与at实现访问

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s("hello");//构造for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)//读{cout << s[i] << "  ";}cout << endl;for (size_t i = 0; i < s.size(); i++){cout << s.at(i) << "  ";}cout << endl;for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)//写，at同理{cout << s[i]+=1 << "  ";}}

operator[]与at的区别：

operator[]在元素越界访问时，采用断言，at采用抛出异常

2.1.2正向迭代器访问

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s("hello C++");string::iterator it = s.begin();while (it != s.end())//读{cout << *it << "  ";it++;}cout << endl;it = s.begin();while (it != s.end())//写{*it += 1;cout << *it << "  ";}cout << endl;return 0;
}

2.1.3反向迭代器访问

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s("hello C++");string::reverse_iterator it = s.rbegin();while (it != s.rend())//读{cout << *it << "  ";it++;}cout << endl;it = s.rbegin();while (it != s.rend())//写{*it += 1;cout << *it << "  ";}cout << endl;return 0;
}

2.1.4const正向迭代器（不能修改）

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s("hello C++");string::const_iterator it = s.begin();while (it != s.end())//读{cout << *it << "  ";it++;}cout << endl;return 0;
}

2.1.5const反向迭代器（不能修改）

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s("hello C++");string::const_reverse_iterator it = s.rbegin();while (it != s.rend())//读{cout << *it << "  ";it++;}cout << endl;return 0;
}

2.1.6范围for

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s("hello C++");for(auto ch:s)//无法修改{cout<<ch<<"  ";}for(auto& ch:s)//可以修改{ch+=1;cout<<ch<<"  ";}return 0;
}

三.string类对象的常见构造

string()   重点	无参构造函数
string(const char* s)  重点	用字符串构造对象
string(size_t n,char c)  重点	用n个字符构造对象
string(const string& s) 重点	拷贝构造
string(const string& str,size_t pos,size_t len=npos)	用str从下标（包括）之后len长度的内容，构造对象
string(const char* s,size_t n)	用字符串前n个构造对象
template <class InputIterator first,InputIterator last> string(InputIterator first,InputIterator last)	迭代器区间构造对象

注：第四个构造方法，中的npos，是string类中的一个被static修是的，类型为size_t(无符号整形)，值为-1

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s1;//无参构造string s2("abcdefg");//用字符串构造对象string s3(5, 's');//string类对象中包含n个字符string s4(s2);//拷贝构造string s5(s2, 0, 3);//用str从下标（包括）之后len长度的内容，构造对象string s6("abcdefg", 3);//用字符串前n个构造对象string s7(s6.begin(), s6.end());//迭代器区间构造对象cout << "s1=" << s1 << endl;cout << "s2=" << s2 << endl;cout << "s3=" << s3 << endl;cout << "s4=" << s4 << endl;cout << "s5=" << s5 << endl;cout << "s6=" << s6 << endl;cout << "s7=" << s7 << endl;return 0;
}

三. string类对象的容量操作

size (重点)	返回字串有效字符长度
length	返回字符串有效长度
capacity	返回空间总大小
empty (重点)	检测字符串是否为空串，是返回true,否则返回false
clear (重点)	清空有效字符
reserve (重点)	为字符串预留空间
resize (重点)	将有效字符个数改成n个，多出的空间用字符c填充

1.reverse(修改总容量)

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s("hello C++");cout << s.size() << "  " << s.capacity() << endl;s.reserve(100);cout << s.size() << "  " << s.capacity() << endl;s.reserve(10);cout << s.size() << "  " << s.capacity() << endl;return 0;
}

reserve用于预开空间，如果开辟的空间小于原空间，并不会改变容量

2.resize(调整size)

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{//resize(n)// resize(size_t n,char x)//分三种情况//1.  n<size//2.  n>size && n<=capacity//3.  n>capacitystring s("hello world");s.resize(10);//cout << s.size() << "  " << s.capacity() << "  " << s<<endl;s.resize(17);//将size改为17，多出来的用'\0'填充cout << s.size() << "  " << s.capacity() << "  " << s<<endl;s.resize(40, 'x');//将size改为40，多出来的位置用'x'填充cout << s.size() << "  " << s.capacity() << "  " << s<<endl;return 0;
}

resize用于调整size，当n大于容量是，会扩容，并用对于的字符填充。

当n>size && n< 容量时，用对应的字符填充多出来的

当n<size 时，会缩容放弃超过的空间。

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

3. 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。

4. 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。

四. string类对象的修改操作

push_back	在字符串后尾插字符c
append	在字符串后追加一个字符串
operator+= ( 重点)	在字符串后追加字符串 str
c_str ( 重点 )	返回 C 格式字符串
find + npos ( 重点 )	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
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
substr	在 str 中从 pos 位置开始，截取 n 个字符，然后将其返回

 find

//从pos位置开始找，str
size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const noexcept;//从pos位置开始找字符串第一次出现的下标，若不存在返回npos	
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;//从pos位置找字符串s的前n个第一次出现的下标，不存在返回npos
size_t find (const char* s, size_t pos, size_type n) const;size_t find (char c, size_t pos = 0) const noexcept;

通常finf与substr配合使用对找一个网址对应的协议，域名，地址

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{
//string s3("https://legacy.cplusplus.com/reference/string/string/rfind/");string s3("ftp://www.baidu.com/?tn=65081411_1_oem_dg");// 协议// 域名// 资源名string sub1, sub2, sub3;size_t i1 = s3.find(':');if (i1 != string::npos)sub1 = s3.substr(0, i1);//查找协议elsecout << "没有找到i1" << endl;size_t i2 = s3.find('/', i1+3);if (i2 != string::npos)sub2 = s3.substr(i1+3, i2-(i1+3));//查找域名elsecout << "没有找到i2" << endl;sub3 = s3.substr(i2 + 1);//查找地址cout << sub1 << endl;cout << sub2 << endl;cout << sub3 << endl;
}

五.string类非成员函数

operator+	尽量少用，因为传值返回，导致深拷贝效率低
operator>> （重点）	输入运算符重载
operator<< （重点）	输出运算符重载
getline （重点）	获取一行字符串

流提取不能接受空格和换行，需要用接受带有空格的字符串时，可以用getline

getline

istream& getline(istream& in, string&str, char delim);//从流提取中提取字符串到str中，直到delim或'\n'istream& getline(istream& in,string& str, char);//从流提取中取字符串到str

六.将string对象int互相转换

6.1stoi 将string里第一次遇到的数字字符转换成int

将一个string对象转化成int类型的数字

idx不传参为nullptr，表示不使用这个参数，反之，&idx指向string对象数字字符的后一个位置

6.2, to_string 将数字转化成string对象