【C++ STL详解】——string类

目录

前言

一、string类对象的常见构造

二、string类对象的访问及遍历

1.下标+【】（底层operator【】函数）

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2.迭代器

3.范围for

4.at

5.back和front

三、string类对象的容量操作

1.size 和 length

2.capacity

3.empty

4.clear

5.resize（调整当前字符串的大小）

6.reserve（改变当前容量的大小）

7.shrink_to_fit(缩容)

四、string类对象的修改操作

1.operator+=（尾部追加）

2.append（拼接）

3.push_back（尾插）

4.insert（插入）

5.erase（删除）

6.replace（替换）

7.swap（交换）

五、string的查找

1.find（左闭右开区间，正向查找）

2.rfind（反向查找）

六、string的截取

substr：左闭右开

七、string与字符串的转化

1.字符串转化为string

2.string转为字符串

八、非成员函数重载

1.operator<<和operator>>(输入输出运算符重载)

2.relational operators (string)

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前言

好了，老铁们，前面我们对C++的一些基础语法以及一些注意事项都有了一定的了解！那么接下来我们将要进入一个崭新的世界，就是对STL库的学习！对于STL的学习核心有三点：熟用、明理（底层实现）、扩展！下面先来看看string类

• 通过文档可以看出string是表示字符串的字符串类
• 底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef  basic_string<char, char_traits, allocator>stirng;
• 使用string类时，必须包含#include头文件以及using namespace std;

如果想要了解更多，关于string类的说明，大家可以参照这个文档：string类

一、string类对象的常见构造

string();   //构造一个空字符串，长度为0(默认构造)string (const string& str); //拷贝构造string (const char* s); //复制s所指向的字符序列string (const char* s, size_t n); //复制所指向的字符序列的前n个字符string (size_t n, char c);      //复制n个字符Cstring (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);
//复制str中从字符位置pos开始并跨越len个字符的部分(如果str太短或len为string::npos，则复制到str的末尾)

示例：

	string s0;                         //构造空串string s1("is string");            //复制is stringconst char* s = "hello string";string s2(s);                      //复制"hello string"string s3(s, 3);                   //复制"hello string"前3个字符string s4(10, '#');                //复制10个#string s5(s1, 0, 5);               //从s1中的位置0开始跨越5个字符的部分，左闭右开区间cout << s0 << endl;cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;cout << s3 << endl;cout << s4 << endl;cout << s5 << endl;

二、string类对象的访问及遍历

1.下标+【】（底层operator【】函数）

string s1("hello string");
for (int i = 0; i < s1.size(); i++)
{cout << s1[i] << ' ';//底层写法：cout << s1.operator[](i) << endl;
}

2.迭代器

• 正向迭代器（begin+end）

begin函数：返回一个指向字符串第一个字符的迭代器

end函数：返回一个指向字符串最后一个字符的下一个位置（即为'\0'）的迭代器

这里要注意到，迭代器的函数都会有两个形式一个是非const，一个是const！会根据对象类型的不同去选择不同的函数！

示例：

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

	const string s2("hello string");string::const_iterator it = s2.begin();while (it != s2.end()){cout << *it << ' ';it++;}//    const对象返回的是const迭代器，所以不能用普通迭代器去接受

• 反向迭代器（rbegin+rend）

rbegin函数：返回一个指向字符串最后一个字符的反向迭代器

rend函数：返回一个指向字符串第一个字符前理论元素的反向迭代器（被认为是反向端）

示例：

	string::reverse_iterator it1 = s1.rbegin();while (it1 != s1.rend()){cout << *it1 << ' ';it1++;}

可以看出，其实就是反向输出！但是要注意它是反向++的

3.范围for

for (auto a : s1)
{cout << a << ' ';
}

其实，范围for底层就是个迭代器！！！

4.at

	for (int i = 0; i<s.length(); ++i){cout << s.at(i) << " ";}

注意:这里是at(),不是方括号[]，和第一个operator功能类似，但是唯一的不同在于，两者对于越界的处理不同！

5.back和front

cout << s.back() << endl;;//访问到最后一个字符
cout << s.front();//访问第一个字符

注意：它访问到的同时，还可以进行修改！

s.back() = 'A';//最后一个元素变为A
s.front() = 'B';//第一个变为B
cout << s.back() << ' ';
cout << s.front();

三、string类对象的容量操作

1.size 和 length

string s1("hello string");
cout << s1.size() << endl;
cout << s1.length() << endl;//返回字符串有效长度

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()。他们得到的结果并不一定等于capacity！

2.capacity

s1.capacity();//返回总空间的大小

3.empty

 s1.empty();//检测字符串是否为空，为空就返回true，否则返回false

4.clear

 s1.clear();//擦除字符串内容，使其变为空字符串，并不改变底层空间的大小

5.resize（调整当前字符串的大小）

会出现以下两种情况：

        ①如果n小于当前字符串的长度，那么他就会将当前长度缩短到n个字符的长度，并将第n个字符以外的其他部分全部删除！

        ②如果n大于当前字符的长度，那么就会将大小扩大到n，扩大的部分如果有字符c，那就拿字符C填充，没有就拿字符'\0'补充！

6.reserve（改变当前容量的大小）

规则如下：

• 如果n大于当前的容量，那么容量就会扩充到n甚至更大
• 如果n小于当前容量，那就什么都不做
• 这个函数不会影响字符串的长度，也不会改变其内容

7.shrink_to_fit(缩容)

规则：调整其capacity以适应它的size

四、string类对象的修改操作

1.operator+=（尾部追加）

如上图，有常见的三种重载形式，功能就是：通过在当前字符串的末尾附加额外字符来扩展字符串

string s("hello string");
s += " ";
s += "!!!!!!";
cout << s << endl;
string s2 = ("  ggggg  ");
s += s2;
cout << s << endl;

2.append（拼接）

这个函数的功能：也是上面的一样，追加，额……但是重载函数有很多，但是常用的就三种：

string& append(const string& str);

string& append(const char*s);

string& append(size_t  n,char c);

	string s("hello string");s.append(" ");s.append("sjda");s.append(10, 'A');cout << s << endl;

3.push_back（尾插）

功能：将字符c追加到字符串的末尾，使其长度增加1。

s.push_back('A');

4.insert（插入）

额……还是有点多，其实常用的就一个：在pos位置前插入字符串

string& insert(size_t pos,const char *s);

int main()
{string s("hello string");s.insert(5, "hhhhhe");//在第五个位置前，插入字符串“hhhhhe”cout << s << endl;return 0;
}

5.erase（删除）

规则：擦除字符串中从字符位置pos开始并跨越len字符的部分(如果内容太短或len为string::npos，则擦除直到字符串末尾)。

s.erase(0, 5);//删除从第0个位置开始的5个字符
cout << s << endl;//迭代器
s.erase(s.begin() + 1);
cout << s << endl;//删除第二个位置的值//删除区间的元素，区间为左闭右开[first,last)
s.erase(s.begin() + 1, s.end() - 1);
cout << s << endl;

6.replace（替换）

其实也有很多个，hh，大家想看完整的可以自己点进链接，下面两种是最常用的

• String& replace (size_t pos, size_t len, const char* s);

cout << s.size() << endl;
s.replace(0, 4, "AAAAAAAAA");//从0位置开始的4个字符替换成特定字符串，
//但是有一点需要注意，字符串的内容的长度可以任意，随之大小也会改变cout << s << endl;
cout << s.size() << endl;

• String& replace (size_t pos, size_t len, size_t n, char c);

cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;s.replace(0, 4, 100, 'V');//从0位置开始的4个字符替换为100个字符‘V’
cout << s << endl;
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;

编译器会按照自己特定的方式进行扩容，在LInux下又是另外的扩容方式！！

需要注意：

①上面的尾部追加字符s.append(1,c) / s.push_back(c) /s+='c'其实实现的差不多，但是实际应用中使用+=比较多，它不仅仅可以连接字符，还可以连接字符串

②实际上insert/erase/replace，但数据很大时，需要挪动大量的数据，效率太低，能少用就尽量少用！！！

③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。

7.swap（交换）

        对于这个交换函数，其实在STL库里面有两个，一个是作为string类的成员函数，一个是全局的函数，谁都可以用的！

int main()
{string s1("hello s1");string s2("hello s2");//用string里面的交换函数s1.swap(s2);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;cout << endl;//全局的swapswap(s1, s2);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;return 0;
}

五、string类的查找

1.find（左闭右开区间，正向查找）

功能：从字符串pos位置（不写默认是0）开始往后找字符c，返回的是第一个匹配的第一个字符的位置。
如果没有找到匹配项，函数返回string::npos（-1）。（npos是一个静态成员常量值，具有size_t类型元素的最大可能值。）

注意：他们都是const成员函数，就是说可读不可写，仅仅只是查找，遍历访问操作它是可以改变值的，也就是可读可写！

int main()
{string s("http://baidu.com/");string s2("bai");//find(string,pos)返回第一个匹配的位置，也就是b的位置size_t pos1= s.find(s2);cout << pos1 << endl;//find(str,pos)size_t pos2 = s.find("com");cout << pos2 << endl;//find(字符,pos)size_t pos3 = s.find('u');cout << pos3 << endl;return 0;
}

这里没有演示第三个重载函数，因为它其实和第二个重复了，直接用第二个就好了！

2.rfind（反向查找）

功能：从pos位置（默认是npos位置）开始向前查找字符串或者字符，找到就返回它的位置，这个位置是从前先后数的；如果没有找到就返回npos（换个方向理解就是：找到最后一次匹配的第一个字符的位置）

注意：这里的第三个重载函数其实和find的情况是一样的，重复了第二个，感觉有点多余（个人吐槽）

六、string类的截取

substr：左闭右开

功能：从pos位置开始，截取n个字符，返回的结果是一个新的字符串对象，这个新对象的内容就是使用截取到子字符串去初始化！

所以这个实际上可以和find去结合使用

七、string类与一些类型的转化

1.字符串转化为string

这个很简单，其实就是第一部分的常见构造的方式！！

string s1("hello string");char str[] = "hello string";
string s2(str);

2.string转为字符串

这个可以使用string类中的c_str或者date

c_str: const char *c_str() const;

data: const char *data() const;

区别：在C++98中，C_str转化过来的，在末尾会加上"\0",但是data不会！在C++11中，两者都会加！

string s("https://cplusplus.com/reference/string/string/rfind/");const char* str1 = s.c_str();
const char* str2 = s.data();
cout << str1 << endl;
cout << str2 << endl;

3.内置类型转化为string

double d = 40.25;
string s1 = to_string(d);

还可以是其他的内置类型哦！！！！！

4.string转化为内置类型

string s1("45.630");
double d = stod(s1);

八、非成员函数重载

1.operator<<和operator>>(输入输出运算符重载)

Istream& operator>> (Istream& is, string& str);输入运算符重载

Ostream& operator<< (Ostream& os, const string& str);输出运算符重载

string s;
cin>>s;
cout<<s<<endl;

因为有了这个重载函数，所以可以使用cin和cout输入输出string类！

2.relational operators (string)（大小比较）

这是string类的关系操作符，包括==，!=,<,<=,>,>=。重载的函数，支持string类和string类、string类和字符串之间的比较！

int main()
{string s1("hello");string s2("hikklkl");//string 和stringcout << (s1 == s2) << endl;cout << (s1 != s2) << endl;cout << (s1 < s2) << endl;cout << (s1 <= s2) << endl;cout << (s1 > s2) << endl;cout << (s1 >= s2) << endl;cout << endl;//string和字符串const char* s3 = "hella";cout << (s1 == s3) << endl;cout << (s1 != s3) << endl;cout << (s1 < s3) << endl;cout << (s1 <= s3) << endl;cout << (s1 > s3) << endl;cout << (s1 >= s3) << endl;return 0;
}

十分的爽！

3.getline（获取一行字符串）

这个函数的存在，其实就是因为cin和scanf的一点小缺陷，看代码

发现了什么，明明输入的A B，可是出来的却是A，其实就是因为cin和scanf在遇到空格时就会停止读取后面的字符，而后面的字符实际上放在缓冲区里！在读取一次看看

此时，A B才能完全输出！有了getline就很方便！

这个函数也是有两个用法的：

①如果有界定符，那就读取到界定符为止，后面的字符直接丢弃！

string s;
getline(cin, s,'r');//读到分隔符‘r’为止
cout << s << endl;

②如果没有，那就是默认到‘\0’

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好了，感谢大家的阅读！这部分内容有点小多，大家如果想要查看原文档可以点击string文档！

其实实际上用到不多！！题中见分晓！