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string 的介绍及使用

news 2025/7/18 7:46:13

一.string类介绍

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。

C++中将string封装为单独的类，string 类是 C++ 标准库中的一个非常重要的类，用于表示和操作字符串。string类位于命名空间std（标准库）下，使用string类记得加上头文件#include，并且使用命名空间using namespace std或者using std::string。注意：string低层还是模版。

二.string类的常用接口

1.构造函数（constructor）

1、无参构造：string(); 构造空的string类对象，即空字符串。常用。

2、有参构造：string (const char* s); 用常量字符串来构造string类对象常用。

3、拷贝构造：string (const string& str); 用str拷贝构造string类对象常用。
4、string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos); 构造从下标pos开始，长度为len的子串，含缺省参数npos。
5、string (const char* s, size_t n); 构造前n个字符组成的子串。
6、string (size_t n, char c); 构造n个字符c组成的字符串。

int main()
{string s1;string s2("hello xzy");string s3(s2);string s4(s2, 6, 3);string s5("hello xzy", 5);string s6(10, 'x');cout << s1 << endl;//输出：cout << s2 << endl;//输出：hello xzycout << s3 << endl;//输出：hello xzycout << s4 << endl;//输出：xzycout << s5 << endl;//输出：hellocout << s6 << endl;//输出：xxxxxxxxxxreturn 0;
}

2、析构函数（destructor）

~string(); 程序结束前自动调用，释放堆区动态开辟的资源

3.运算符重载（operator ）

1.operator=

string& operator= (const string& str); 常用。
string& operator= (const char* s);
string& operator= (char c);

int main()
{string s1;string s2;string s3;//赋值重载s1 = "hello xzy";s2 = s1;s3 = 'v';//拷贝构造string s4 = s1;cout << s1 << endl;//输出：hello xzycout << s2 << endl;//输出：hello xzycout << s3 << endl;//输出：vcout << s4 << endl;//输出：hello xzyreturn 0;
}

2.operator[ ]

int main()
{string s1("hello xzy");s1[6] = 'w';s1[7] = 'j';s1[8] = '\0';cout << s1 << endl; //输出：hello wjs1[10] = 'A'; //下标越界，内部断言assert报错return 0;
}

3.operator+=

string& operator+= (const string& str); 常用。
string& operator+= (const char* s);
string& operator+= (char c);

int main()
{string s1("hello xzy");string s2(" how are you");s1 += s2;cout << s1 << endl;s1 += "???";cout << s1 << endl;s1 += '!';cout << s1 << endl;return 0;
}

4.operator+

string operator+ (const string& lhs, const string& rhs);
string operator+ (const string& lhs, const char* rhs);
string operator+ (const char* lhs, const string& rhs);

int main()
{string s1("hello");string s2 = s1 + " world";string s3 = "xzy " + s1;string s4 = s2 + s3;cout << s2 << endl; //hello worldcout << s3 << endl; //xzy hellocout << s4 << endl; //hello worldxzy helloreturn 0;
}

4、string的四种迭代器（iterator）

迭代器是一种用于遍历容器元素的对象（并非类，而是设计模式中的一种行为模式），它提供了一种通用的访问容器元素的方式，无论容器的类型和数据结构如何。迭代器在C++标准库中被广泛使用，特别是在处理如vector、list、map等容器时。

1.正向迭代器 iterator

返回正向迭代器：可以修改字符串。

1、iterator begin(); 返回字符串的第一个字符。

2、iterator end(); 返回字符串最后一个有效字符（不含\0）的下一个字符。

int main()
{string s1("hello ryc");string::iterator it = s1.begin();while (it != s1.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;return 0;
}

2.反向迭代器 reverse_iterator

返回反向迭代器：可以修改字符串。

reverse_iterator rbegin(); 返回字符串最后一个有效字符（不含\0）。

reverse_iterator rend(); 返回字符串第一个字符的前一个字符。


int main()
{string s1("hello ryc");string::reverse_iterator rit = s1.rbegin();while (rit != s1.rend()){cout << *rit << " ";rit++;}cout << endl;return 0;
}

3.const修饰的正向迭代器 const_iterator

返回const修饰的正向迭代器：不可以修改字符串。

const_iterator begin() const;
const_iterator end() const;

4.const修饰的反向迭代器 const_reverse_iterator

返回const修饰的反向迭代器：不可以修改字符串。

const_reverse_iterator rbegin() const;
const_reverse_iterator rend() const;

5.string类对象的容量操作

size_t size() const; 返回字符串有效字符长度（不包括\0）。常用。
size_t length() const; 返回字符串有效字符长度（不包括\0）。
size_t capacity() const; 返回空间总大小（不包括\0）。常用。
void resize (size_t n); 为字符串预留大于等于n的空间（不包括\0），避免扩容，提高效率。常用。
void clear(); 清空数据，但是一般不清容量。常用。
bool empty() const; 判断是否为空。常用。

注意：

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

6.string类对象的修改操作

void push_back (char c); 在字符串后尾插字符c。
void pop_back(); 在字符串尾删一个字符。
string& append (const string& str); 在字符串后追加一个字符串。
string& assign (const string& str, size_t subpos, size_t sublen); 拷贝字符串：从下标为subpos开始，拷贝长度为sublen的字符串到string类对象里面。
string& insert (size_t pos, const string& str); 在pos位置处插入字符串到string类对象里面。（由于效率问题（移动数据），谨慎使用）。
string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos); 从pos位置开始删除长度为npos个字符。（由于效率问题（移动数据），谨慎使用）。
void swap (string& str); 交换字符串。
string& replace (size_t pos, size_t len, const string& str); 从pos位置开始的长度为len的子串，替换为str。（伴随着插入与删除，效率低，谨慎使用）。

int main()
{string s1("hello ryc");s1.push_back('!');cout << s1 << endl;s1.pop_back();cout << s1 << endl;s1.append("666");cout << s1 << endl;//可以使用+=代替尾差s1 += "maldsk";cout << s1 << endl;s1.insert(0, "why");cout << s1 << endl;string s2("why did you do so? I don't know!");s2.erase(0, 1);cout << s2 << endl;s2.replace(0,2,"adw2y");cout << s2 << endl;string s5("hello x hello x");string tmp;tmp.reserve(s5.size());for (auto ch : s5){if (ch == 'x'){tmp += "xy";}else{tmp += ch;}}cout << tmp << endl;swap(tmp, s5);cout << s5 << endl;return 0;
}

9、const char* c_str() const; 返回C格式字符串。方便调用C中的接口。

7.string类对象的查找操作

string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const; 找子串：返回从pos位置开始，长度为npos的string类。
size_t find (char c, size_t pos = 0) const; 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。
size_t rfind (char c, size_t pos = npos) const; 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。找不到返回-1。
size_t find_first_of (const char* s, size_t pos = 0) const; 从字符串pos位置开始从前往后找字符串s中出现的字符，返回该字符在字符串中的位置。
size_t find_last_of (const char* s, size_t pos = npos) const; 从字符串pos位置开始从后往前找字符串s中出现的字符，返回该字符在字符串中的位置。
size_t find_first_not_of (const char* s, size_t pos = 0) const; 从字符串pos位置开始从前往后找字符串s中没有出现的字符，返回该字符在字符串中的位置。
size_t find_last_not_of (const char* s, size_t pos = npos) const; 从字符串pos位置开始从后往前找字符串s中没有出现的字符，返回该字符在字符串中的位置。

int main()
{//suffix：后缀string s1("test.cpp");size_t pos1 = s1.find(".");string suffix1 = s1.substr(pos1);cout << suffix1 << endl; //.cppstring s2("test.cpp.zip");size_t pos2 = s2.rfind(".");string suffix2 = s2.substr(pos2);cout << suffix2 << endl; //.zipstring s3("hello ryc");size_t found = s3.find_first_of("ryc");while (found != string::npos){s3[found] = '*';found = s3.find_first_of("ryc", found + 1);}cout << s3 << endl; //hello ***string str1("/user/bin/man");cout << endl << str1 << "的路径名与文件名如下：" << endl;size_t found1 = str1.find_last_of("/\\");cout << "path：" << str1.substr(0, found1) << endl;cout << "file：" << str1.substr(found1 + 1) << endl;string str2("c:\\windows\\winhelp.exe");cout << endl << str2 << "的路径名与文件名如下：" << endl;size_t found2 = str2.find_last_of("/\\");cout << "path：" << str2.substr(0, found2) << endl;cout << "file：" << str2.substr(found2 + 1) << endl;return 0;
}

8.string类对象的遍历操作

1.下标 + []


int main()
{string s1("hello ryc");for (int i = 0; i < s1.size(); i++){s1[i] += 2;cout << s1[i] << " ";}cout << endl << s1 << endl;return 0;
}

2.迭代器

int main()
{string s1("hello ryc");string::iterator it = s1.begin();while (it != s1.end()){*it += 2;//可以修改cout << *it << " ";++it;}cout << endl << s1 << endl;return 0;
}

3.auto和范围for

int main()
{string s1("hello ryc");//范围for 自动迭代 自动判断结束//底层就是迭代器for (auto ch : s1){ch += 2;//修改ch对s1无影响,ch是它的拷贝cout << ch << " ";}cout << endl << s1 << endl;return 0;
}

int main()
{string s1("hello ryc");//范围for 自动迭代 自动判断结束//底层就是迭代器for (auto& ch : s1){ch += 2;//修改ch对s1无影响,ch是它的拷贝//加上引用即可！cout << ch << " ";}cout << endl << s1 << endl;return 0;
}

1.auto关键字

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。

2.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。

int main()
{int array[] = { 1,2,3,4,5 };for (auto i : array){cout << i << " ";}cout << endl;return 0;
}

三、非成员函数：getline()

istream& getline (istream& is, string& str, char delim); delim：分隔符
istream& getline (istream& is, string& str);

类似C语言中的scanf(“%s”, str)，但是其遇到空格会停止；
C++中引入了getline优化了scanf遇到的问题，默认遇到\n才停止，也可以自定义停止字符delim。

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;int main() 
{string str;getline(cin, str);size_t pos = str.rfind(' ');string sub = str.substr(pos + 1);cout << sub.size() << endl;
}