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一起来看看C++STL容器之string类

2024-04-02 19:04:59 623人浏览八月长安

摘要

目录前言1.标准库中的string类2.string类的常用接口说明2.1 string对象的常见构造2.2 string类对象的容量操作 2.2.1 rese

前言

为什么学习string类：

在C语言中，字符串是以'\0'结尾的集合，为了操作方便，在C标准库中提供一些str系列的函数（strstr，strcmp，strcpy……），但是这些库函数和字符串时分离的，不太符合oop的思想。稍不留神就会造成越界访问。

在OJ题中，有关字符串的题目基本以string的形式出现，而且在常规的工作中，为了简单，方便，快捷，基本都是使用string类，很少有人会使用C库中的字符串操作函数。

1.标准库中的string类

1.string类是表示字符串的字符种类。

2.该类的接口与常规容器的接口基本相同，在添加一些专门用来操作string的常规操作。

3.string的底层是：basic_string模板类的别名。

4.不能操作多字节或者变长字符的序列。

在使用string的时候，必需包含头文件#include<string>以及using namespace std；

2.string类的常用接口说明

2.1 string对象的常见构造

string()	构造空的string类对象
*string(const char str)**	以常量字符创为参数构造string类
string(size_t n,char ch)	string对象中包含了n个字符c
string(const string& s)	拷贝构造函数

#include<iOStream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	string s2("CSDN");
	string s3(4, 'A');
	string s4(s2);
	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	cout << s4 << endl;
}
 
[点击并拖拽以移动]

运行结果：

2.2 string类对象的容量操作

size	返回字符串的有效长度
length	和size一致，推荐使用size
capacity	返回总空间大小
clear	清空有效字符，但是不对capacity有影响
reserve	为字符串预留空间
empty	判断字符串是否为空串，返回值为bool
resize	将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充

2.2.1 reserve是如何开辟空间的

void reserve (size_t n=0)

void TestPushBack()
{
	string s;
	size_t sz = s.capacity();
	for (int i = 0; i < 1000; ++i)
	{
		s.push_back('c');
		if (sz != s.capacity())//当sz和_capacity不相等的时候，说明reserve已经增容了。
		{
			static int n = 1;
			sz = s.capacity();
			printf("第%d次开辟空间:_capacity=%d\n", n++, sz);
		}
	}
}

运行结果：

说明在VS的环境下，reserve每次开辟的空间是前一次空间的约1.5倍。

2.2.2 clear 和 empty

void clear ()

bool empty() const

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("CSDN");
	cout << s1.capacity() << endl;
	cout << s1.empty() << endl;
	s1.clear();	
	cout << s1.capacity() << endl;
	cout << s1.empty() << endl;
}

运行结果：

说明了clear只会清理有效的字符串，不会对空间的大小有影响，当clear后，empty的返回值为0，说明了此时的是s1是空字符串。

2.2.3 resize的用法

void resize(size_t n)

void resize(size_t n,char ch)

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("CSDN");
	s1.resize(10, 'A');//输出的是------>CSDNAAAAAAAA
	cout <<s1<< endl;
}

2.3 string类对象的访问以及遍历操作

operator[ ]	返回 pos 位置的字符， const string 类对象调用
begin+end	begin 获取一个字符的迭代器 + end 获取最后一个字符下一个位置的迭代器（正向迭代器）
rbegin+rend	begin 获取一个字符的迭代器 + end 获取最后一个字符下一个位置的迭代器（反向迭代器）
范围for	c++11支持的更简洁的遍历方式

const_iterator begin()const

iterator begin()

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello CSDN");
	auto it1= s1.begin();//正向迭代器
	while (it1 != s1.end())//end指向的是最后一个元素的下一位
	{
		cout << *it1 << " ";
		it1++;
	}
	cout << endl;
	auto it2 = s1.rbegin();//反向迭代器
	while (it2 != s1.rend())
	{
		cout << *it2 << " ";
		it2++;
	}
}

运行结果：

范围for的使用

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello CSDN");
	for (auto ch :s1)
		cout << ch<< " ";
}

本质上，范围for调用的是迭代器。

2.4 string类对象的修改操作

push_back	尾插字符ch
append	尾插字符串str
operator+=	尾插字符ch/尾插字符串
c_str	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，npos是size_t的最大值
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

2.4.1 push_back 和 append 以及operator+=

void push_back(char ch)

string& append(const char* str)

string& operator+=(char ch)

string& operator+=(const char* str)

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello ");
	s1.push_back('C');
	s1.append("SDN");
	cout << s1 << endl;
	string s2("hello ");
	s2 += 'w';
	s2 += "orld";
	cout << s2 << endl;
}

运行结果：

operator +=可以尾插字符，也可以尾插字符串。实际上，operator +=尾插字符的时候，调用的是push_back，尾插字符串的时候，调用的是append。

2.4.2 find 和 rfind 以及 substr

size_t find(char c,size_t pos=0) const

size_t rfind(char c,size_t pos=npos)

string substr(size_t pos=0,size_t len=npos)

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello CSDN");
	cout << s1.find('C') << endl;
	cout << s1.rfind('C',0) << endl;//从pos=0处，即字符'h'往前找，找不到字符'C'返回的是npos
	                                //npos是size_t中的最大值--->4294967295
	cout << s1.rfind('C', 8) << endl;
	cout << s1.substr(2, 3) << endl;//从字符串的第二个位置开始，截取len=3个字符
}

运行结果：

2.5 string非成员函数重载

operator+	尽量少用，因为传值返回，导致深拷贝效率低
operator<<	输出运算符重载
operator>>	输出运算符重载
getline	获取一行字符串
relational operator	大小比较