【C++】String常见函数用法

一、string类对象的常见构造

        我们可采取以下的方式进行构造，以下是常用的接口：

//生成空字符串
string;		
//拷贝构造函数
string(const string& str);
//用C-string来构造string类对象
string(const char* s);
//string类对象中包含n个字符c
string(size_t n, char c);

#include<string.h>
#include<iostream>
using namespace std;void test1()
{string s1;		string s2("123456");string s3(s2);string s4(5, 'c');cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;cout << s3 << endl;cout << s4 << endl;
}int main()
{test1();return 0;
}

二、string类对象的容量操作 

        这里主要对：size、length、capacity、resize、reserve来进行讲解。

        size与length大家都可顾名思义猜出其用途，即：返回String的大小。

        capacity：大家都有学习过顺序表的经验，也可得出其为该容器的容量。

        resize：将字符串的大小调整为长度为 n 个字符。

        clear：清除字符串的内容，使其变为一个空字符串（长度为 0 个字符）。这意味着将字符串中的所有字符都删除，使其不包含任何字符，长度为零。

// 测试string容量相关的接口
// size/clear/resize
void Teststring1()
{// 注意：string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出string s("hello, C++!!!");cout << s.size() << endl;cout << s.length() << endl;cout << s.capacity() << endl;cout << s << endl;// 将s中的字符串清空，注意清空时只是将size清0，不改变底层空间的大小s.clear();cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;// 将s中有效字符个数增加到10个，多出位置用'a'进行填充// “aaaaaaaaaa”s.resize(10, 'a');cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;// 将s中有效字符个数增加到15个，多出位置用缺省值'\0'进行填充// "aaaaaaaaaa\0\0\0\0\0"// 注意此时s中有效字符个数已经增加到15个s.resize(15);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;cout << s << endl;// 将s中有效字符个数缩小到5个s.resize(5);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;cout << s << endl;
}

        从该运行结果我们可以得出这个结论：在VS编译器下resize在任何情况下都不会进行缩容！ 

        reserve：请求更改容量。它指的是让字符串的容量适应计划中的大小更改，使其长度最多达到 n 个字符。如果 n 大于当前字符串的容量，该函数会导致容器将其容量增加到 n 个字符（或更多）。在其他所有情况下，这被视为一个非约束性的收缩字符串容量的请求：容器的实现可以自由进行其他优化，并使字符串的容量大于 n。

        接下来，我们对其进行测试：

void Teststring2()
{string s;// 测试reserve是否会改变string中有效元素个数s.reserve(100);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;// 测试reserve参数小于string的底层空间大小时，是否会将空间缩小s.reserve(50);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;
}

 

        我们可以看到：reserve与resize一样，在任何情况下都不会缩容！

 三、string类对象的遍历操作

        对于string的访问，这里提供三种方式：

        1. 利用库里的重载[]直接进行访问。

        2.利用迭代器进行访问。

        3.利用范围for（其本质还是迭代器）

void Teststring3()
{string s1("hello C++");const string s2("Hello C++");cout << s1 << " " << s2 << endl;cout << s1[0] << " " << s2[0] << endl;s1[0] = 'H';cout << s1 << endl;// s2[0] = 'h';   代码编译失败，因为const类型对象不能修改string s("hello Bit");// 3种遍历方式：// 需要注意的以下三种方式除了遍历string对象，还可以遍历是修改string中的字符，// 另外以下三种方式对于string而言，第一种使用最多// 1. for+operator[]for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)cout << s[i] << endl;// 2.迭代器string::iterator it = s.begin();while (it != s.end()){cout << *it << endl;++it;}// string::reverse_iterator rit = s.rbegin();// C++11之后，直接使用auto定义迭代器，让编译器推到迭代器的类型auto rit = s.rbegin();while (rit != s.rend())cout << *rit << endl;// 3.范围forfor (auto ch : s)cout << ch << endl;
}

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+= ：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：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

void Teststring4()
{string str;str.push_back(' ');   // 在str后插入空格str.append("hello");  // 在str后追加一个字符"hello"str += 'C';           // 在str后追加一个字符'C'   str += "++";          // 在str后追加一个字符串"++"cout << str << endl;cout << str.c_str() << endl;   // 以C语言的方式打印字符串// 获取file的后缀string file("string.cpp");size_t pos = file.rfind('.');string suffix(file.substr(pos, file.size() - pos));cout << suffix << endl;// npos是string里面的一个静态成员变量// static const size_t npos = -1;// 取出url中的域名string url("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");cout << url << endl;size_t start = url.find("://");if (start == string::npos){cout << "invalid url" << endl;return;}start += 3;size_t finish = url.find('/', start);string address = url.substr(start, finish - start);cout << address << endl;// 删除url的协议前缀pos = url.find("://");url.erase(0, pos + 3);cout << url << endl;
}

五、vs下string的结构

         string总共占28个字节，内部结构稍微复杂一点，先是有一个联合体，联合体用来定义string中字符串的存储空间： 当字符串长度小于16时，使用内部固定的字符数组来存放 当字符串长度大于等于16时，从堆上开辟空间

 union _Bxty { // storage for small buffer or pointer to larger one// This constructor previously initialized _Ptr. Don't rely on the new behavior without// renaming `_String_val` (and fixing the visualizer)._CONSTEXPR20 _Bxty() noexcept : _Buf() {} // user-provided, for fancy pointers_CONSTEXPR20 ~_Bxty() noexcept {} // user-provided, for fancy pointersvalue_type _Buf[_BUF_SIZE];pointer _Ptr;char _Alias[_BUF_SIZE]; // TRANSITION, ABI: _Alias is preserved for binary compatibility (especially /clr)};_Bxty _Bx;

         这种设计也是有一定道理的，大多数情况下字符串的长度都小于16，那string对象创建好之后，内部已经有了16个字符数组的固定空间，不需要通过堆创建，效率高。

        其次：还有一个size_t字段保存字符串长度，一个size_t字段保存从堆上开辟空间总的容量 最后：还有一个指针做一些其他事情。 故总共占16+4+4+4=28个字节。

 

完！