接下来我们就要正式进入C++中STL的学习当中了
今天我们介绍的是STL中的string容器
我们对于STL的学习可以借助文档去学习:
我们今天就要通过cplusplus这个网站来介绍string容器
一.string容器概述
首先我们要了解的是:
什么是string容器?
注意:使用string容器需要包含头文件:
在了解了string容器之后,我们先来学习一下string容器的使用
二.string容器的使用
1.string容器的默认成员函数
我们先来介绍string容器的默认成员函数,这里只显示了构造函数(其中也包含拷贝构造函数),析构函数,赋值运算符重载这4个默认成员函数.
至于剩下的那两个取地址运算符重载函数则不是很重要,我们平常也不需要特别关心那两个默认成员函数
那么下面我们就去介绍这4个默认成员函数
1.构造函数和拷贝构造函数
下面我们一一演示,并说明用法
第一种和第二种:
//这是最常用,最常见的两种用法 string s1;//第一种用法:无参构造 string s2("hello string");//第二种用法:含参构造,使用常量字符串来初始化s2 string s3 = s2;//注意:拷贝构造,而不是赋值运算符重载! s3 = s1;//这个才是赋值运算符重载 string s4(s3);//拷贝构造
下面我们来看第三种用法:
string s2("hello string"); string s4(s2, 1, 6);//ello s string s5(s2, 0, 100);//hello string
下面来看第4种用法
其实这个重载版本没什么太大的价值
因为string容器的构造函数支持单参数的构造函数的隐式类型转换
C++类和对象下(初始化列表,静态成员,explicit关键字,友元)
关于单参数的构造函数的隐式类型转换的问题,大家可以看我的这篇博客,在介绍explicit关键字的时候有详细的介绍
const char* ptr = "hello C string"; string s6(ptr
下面来看第5种用法
const char* ptr = "hello C string"; string s7(ptr, 4);
下面来看第6种
至于第7种:
这个是跟迭代器有关的,我们目前先不谈,因为我们还没有介绍迭代器呢
在文章的最后的时候,我们就会揭开string容器的迭代器的神秘面纱
2.赋值运算符重载
string s9("hello operator="); s9 = "hello world"; const char* s = "hello wzs"; s9 = s; char ch = 'w'; s9 = ch;
3.析构函数
2.string容器的遍历和访问元素
这里要首先介绍两个函数
1.operator[]运算符重载
也就是说我们可以像访问数组一样来访问string容器
string s1 = "hello string"; for (int i = 0; i < s1.size(); i++) { cout << s1[i] << " "; } cout << endl; cout << s1 << endl;
同理因为s1没有被const修饰,所以调用的是operator[]的第一种重载版本
char& operator[] (size_t pos); • 1
因此也可以进行修改
string s1 = "hello string"; for (int i = 0; i < s1.size(); i++) { s1[i] ++; cout << s1[i] << " "; } cout << endl; cout << s1 << endl;
介绍完operator[]的用法之后
让回到这个问题:为什么要重载两种版本呢?
因为会有const string这种类型的需求
重载了两个版本之后:这样就可以保证s1这个被const修饰的字符串不被[]所修改了
2.iterator迭代器
1.begin()和end()
首先我们要先介绍两个特殊的迭代器:begin()和end()
在这个位置处,我们可以暂时把iterator迭代器当做指针去使用,因此我们就可以这样去遍历访问元素了
string s2 = "hello iterator"; string::iterator it = s2.begin(); while (it != s2.end())//注意:我们使用iterator访问和遍历时要注意左闭右开使用[begin,end) { cout << *it << " ";//这里可以暂时理解为像是指针解引用的用法一样 it++;//这里可以暂时理解为像是指针自增(也就是后移)的用法一样 } cout << endl; cout << s2 << endl;
同样的,这个迭代器也可以用来改变这个string具体位置的元素的值
string s2 = "hello iterator"; string::iterator it = s2.begin(); while (it != s2.end())//注意:我们使用iterator访问和遍历时要注意左闭右开使用[begin,end) { *it += 1;//(*it)++;这样也可以,不过不要忘了加小括号(运算符优先级的问题) cout << *it << " ";//这里可以暂时理解为像是指针解引用的用法一样 it++;//这里可以暂时理解为像是指针自增(也就是后移)的用法一样 } cout << endl; cout << s2 << endl;
const string s2 = "hello iterator"; string::const_iterator it = s2.begin(); while (it != s2.end())//注意:我们使用iterator访问和遍历时要注意左闭右开使用[begin,end) { //*it += 1; (*it)++;//err cout << *it << " ";//这里可以暂时理解为像是指针解引用的用法一样 it++;//这里可以暂时理解为像是指针自增(也就是后移)的用法一样 } cout << endl; cout << s2 << endl;
2.rbegin()和rend()
迭代器也可以倒着遍历,就像这样:
可能这个英文解释不是很好理解,下面我们来演示一下:
//反向迭代器:rbegin(),rend() string::reverse_iterator it = s1.rbegin(); while (it != s1.rend()) { cout << *it << " "; it++; } cout << endl;
同理,这个rbegin()和rend()也分为const迭代器和非const迭代器,
在这里就不赘述了,因为刚才讲begin()和end()的时候说明过区别
不过实际当中这个rbegin()和rend()并不常用
远远没有begin()和end()的出场率高
下面大家可能有疑问,这个迭代器访问元素哪有我直接下标访问香啊
这个迭代器也不过如此嘛
下面我们来说一下iterator的真正价值
3.iterator的真正价值
除此之外,借助迭代器还可以使用很多库函数的功能
比如:使用reverse逆置string,vector,list等等
#include <list> #include <vector> int main() { vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(3); v.push_back(4); vector<int>::iterator vit = v.begin(); while (vit != v.end()) { cout << *vit << " "; vit++; } cout << endl; list<double> lt; lt.push_back(1.1); lt.push_back(1.2); lt.push_back(1.3); lt.push_back(1.4); lt.push_back(1.5); list<double>::iterator lit = lt.begin(); while (lit != lt.end()) { cout << *lit << " "; lit++; } cout << endl; //对string逆置 string s1("hello string"); cout << s1 << endl; reverse(s1.begin(), s1.end());//依旧是给左闭右开:begin和end cout << s1 << endl; reverse(v.begin(), v.end());//这个reverse算法也可以适用vector,list vit = v.begin(); while (vit != v.end()) { cout << *vit << " "; vit++; } cout << endl; reverse(lt.begin(), lt.end()); lit = lt.begin(); while (lit != lt.end()) { cout << *lit << " "; lit++; } cout << endl; return 0; }
4.范围for
string容器也支持范围for的用法
关于范围for的知识,请看这篇博客:C++入门3+类和对象上
for (auto& e : s1) { cout << e << " "; } cout << endl;
5.at()
关于at(),它跟[]的用法很像
string s1("hello world"); for (int i = 0; i < s1.size(); i++) { cout << s1.at(i) << " "; }
但是它们之间也存在一些差异
下面我们来演示一下:
这是[]来越界访问
这是at来越界访问
3.string容器与容量相关的函数
1.capacity,size,length
size()和length()我们前面提到过了,这里就不赘述了
接下来是容量capacity这个概念
2.reserve
下面我们来演示一下,顺便看一下在VS2019中的扩容机制
string s1; int old_capacity = s1.capacity(); cout << old_capacity << endl; for (int i = 0; i < 100; i++) { s1.push_back('w');//将'w'这个字符尾插进入s1当中 if (old_capacity != s1.capacity()) { cout << s1.capacity() << endl; old_capacity = s1.capacity(); } }
string s1; s1.reserve(100); int old_capacity = s1.capacity(); cout << old_capacity << endl; for (int i = 0; i < 100; i++) { s1.push_back('w');//将'w'这个字符尾插进入s1当中 if (old_capacity != s1.capacity()) { cout << s1.capacity() << endl; old_capacity = s1.capacity(); } }
然后我们将插入的数据改为1000
看一下扩容的区别
string s1; int old_capacity = s1.capacity(); cout << old_capacity << endl; for (int i = 0; i < 1000; i++) { s1.push_back('w');//将'w'这个字符尾插进入s1当中 if (old_capacity != s1.capacity()) { cout << s1.capacity() << endl; old_capacity = s1.capacity(); } }
扩容的机制在不同编译器下是不一样的
下面我们以Linux环境下的g++编译器来演示一下
一模一样的代码,我们来看一下运行结果
大家需要了解reserve的常见使用场景:提前扩容
3.resize
下面我们来演示一下:
第一种情况:
n
string s1("hello world"); //1.n<size s1.resize(4); cout << s1;
第二种情况:
size
string s1("hello world"); //2.size<n<capacity cout << s1.capacity() << endl; s1.resize(13); cout << s1;
可见,的确是用’\0’来填充的
刚才我们看到:s1的容量是15
第三种情况:
n>capacity: 此时相当于先扩容,然后尾插字符c或者’\0’
下面我们来介绍一下resize的常见使用场景:
4.clear,empty
这两个函数都很简单,大家了解即可
4.尾插操作
下面这几个尾插操作都是自动扩容的,不需要我们操心
1.push_back
2.append
关于其他的用法,平常并不常用,大家知道即可
比如使用迭代器来append一段区间
3.+=运算符重载
真正常用的是这个+=运算符重载
