【C++String类使用】万字详解保姆级教学,手把手教你使用string类。1

简介: 【C++String类使用】万字详解保姆级教学,手把手教你使用string类。

什么是string类?

C++中的string类是一个字符串容器类,它提供了一系列操作字符串的方法,例如连接、查找、删除、替换等。与C语言中的字符串不同,使用string类可以避免许多重复繁琐的操作,使得代码更加简洁和易于维护。另外,string类支持自动内存管理和动态扩容,可以根据需要动态地调整字符串的大小,这也是其与C语言中的字符数组相比的一个优势。

1.字符串是表示字符序列的类

2.标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性。

3.string类是使用char(即作为它的字符类型,使用它的默认char_traits和分配器类型(关于模板的更多信息,请参阅basic_string)。

4.string类是basic_string模板类的一个实例,它使用char来实例化basic_string模板类,并用char_traits和allocator作为basic_string的默认参数(根于更多的模板信息请参考basic_string)。

5.注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节:如果用来处理多字节或变长字符(如UTF-8)的序列,这个类的所有成员(如长度或大小)以及它的迭代器,将仍然按照字节(而不是实际编码的字符)来操作。


总结:


1.string是表示字符串的字符串类

2.该类的接口与常规容器的接口基本相同,再添加了一些专门用来操作string的常规操作。

3.string在底层实际是:basic_string模板类的别名,typedef basic_string<char, char_traits, allocator>string;

4.不能操作多字节或者变长字符的序列。在使用string类时,必须包含#include头文件以及using namespace std;


我们学习string类需要通过查文档来学习:string类文档介绍


string构造

前面提到了我们学习string类需要结合文档来学习,这里我们在文档中查询string类的构造。

ae7167dc988f4ba5913a9a8fce50e092.png


文档下面也对这几个构造函数有解释>


f2697d0fc33c4da6ad6eb68417e36967.png



73f28af7bedf40708deafe5e64699f35.pngGoogle翻译>


029a4a483b5d4b47bcbb089b7124c475.png


cdd1fecc460a41439456ccb5ef28b3cb.png


string();

创建一个空的字符串,长度为零个字符。

eg:


int main()
{
  //构造一个空的字符串
  string s1;
  cout << s1 << endl;
  return 0;
}


7d2a40ac3ab94d7896a40f4438b778d8.png


可以看到打印出来是空白的。


string (const char* s);

构造一个s字符串的拷贝。

eg:

int main()
{
  //构造一个“hello C++”的字符串
  string s0("hello C++");
  cout << s0 << endl;
  return 0;
}


8444c60b43064f1fb260b2b94f161149.png

string (const string& str);

拷贝构造函数,构造一个str字符串的副本。

eg:


int main()
{
  //构造一个“hello C++”的字符串
  string s0("hello C++");
  //通过s0字符串拷贝构造出s2
  string s2(s0);
  cout << s0 << endl;
  cout << s2 << endl;
  return 0;
}

ba8fb2d0b0844a249e79738b9a59ea20.png


string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);

复制从字符位置pos开始并跨越len个字符的str部分(或者直到str的末尾,如果str太短或者len是string::npos)

eg:


int main()
{
  //构造一个“hello World”的字符串
  string s0("hello World");
  string s3(s0, 8, 3);
  cout << s0 << endl;
  cout << s3 << endl;
  return 0;
}


4dd2986b49104dbd917c1a0e37ae541f.png


这里我们可以发现这个构造函数中有一个缺省值npos,我们可以查看这个npos的定义:


245a78f8cc164f18a620e1135f59c4e0.png

这里给npos赋值-1,其补码是全1,npos的类型又是size_t(无符号整型)发生了类型转换,把-1强转为size_t类型,所以将-1的补码全1转换为原码,又是无符号类型,所以原反补都相同,此时原码就成为了全1(整型最大值)。

Google翻译>


b96260f359774bc78a5352c32c2b5360.png


string (const char* s, size_t n);

这个构造函数的作用是从s字符串中拷贝前n个字符赋给构造的对象。

eg:


int main()
{
  string s5("C++ is very Good!", 12);
  cout << s5 << endl;
  return 0;
}


1009d406f11d4719860a5f89e566b9dd.png

string (size_t n, char c);

用字符c的n 个连续拷贝填充字符串。

eg:

int main()
{
  string s6(10, 'c');
  cout << s6 << endl;
  return 0;
}

cdb30f57b3384178b00ea1bf6900b5f7.png


template < class InputIterator >string (InputIterator first, InputIterator last);

范围构造函数

以相同的顺序复制[first,last)范围内的字符序列。

eg:


int main()
{
  string s0("hello C++");
  string s7(s0.begin(), s0.begin() + 7);
  cout << "s0:" << s0 << endl;
  cout << "s7:" << s7 << endl;
  return 0;
}


a21c26f7d7c048628984f525c5918c98.png


string类对象的容量操作

size


498771d720b44a25b7dea32dbb5cff25.png


size的功能返回字符串的有效长度,以字节为单位。这是符合字符串内容的实际字节数,不一定等于它的存储容量。

eg:


int main()
{
  string str("hello C++!");
  cout << str.size() << endl;
  return 0;
}

e1a0dd6efcdc4dd9908e2f3f2c0d6134.png


length


7ca34c756cbf4a67a2c9e0afbe59edfe.png


length的功能与size的功能相同,都是返回字符串的有效长度。

eg:

int main()
{
  string str("hello C++!");
  cout << str.size() << endl;
  cout << str.length() << endl;
  return 0;
}


86bbec01c0b24ed5b297d790936fa54b.png


capacity


28b13767e508497b988eb62b354b9462.png

返回当前为string 分配的存储空间的大小,以字节表示。

容量不一定等于字符串长度。它可以等于或更大,额外的空间允许对象在新字符添加到 string 时优化其操作。

我们在vs2019编译器下编译运行以下代码>


int main()
{
  string str("hello C++!");
  cout << str.size() << endl;
  cout << str.length() << endl;
  cout << str.capacity() << endl;
  cout << str.max_size() << endl;
  return 0;
}


e159468c07df4d058c5ac0a5398182d7.png

可以看到capacity比实际的大小要大一点。

我们再来在g++编译器来运行上面的代码>


11bdb79462914a479f58aaa82287e786.png


我们能看到g++编译器下的capacity和size的大小是相同的,两款编译器下的max_size也是不一样的,所以我们在平时几乎不会用max_size()。(max_size返回的是字符串可达到的最大长度)


empty


983eeee4cabc4321a2904aa044c41ae3.png

测试字符串是否为空
返回字符串是否为空(即它的长度是否为0)
如果字符串长度为0则为true,否则为false。

clear


5ce920295818444d98fad5a3ec3ec77d.png


清除字符串
擦除string 的内容,它变成一个空字符串(长度为0个字符)。

reserve

3e090b0e04b04c2abdfcc757d135b494.png


reserve(size_t n=0):为string预留空间,不改变有效元素个数,当reserve的参数小于
string的底层空间总大小时,reserver不会改变容量大小。


resize

bc3fc0ba1c544371b05b908c332e7020.png

resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个,不同的是当字符个数增多时:resize(n)用0来填充多出的元素空间,resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的元素空间。注意:resize在改变元素个数时,如果是将元素个数增多,可能会改变底层容量的大小,如果是将元素个数减少,底层空间总大小不变。


注意:

  1. 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()。
  2. clear()只是将string中有效字符清空,不改变底层空间大小。


string类对象的访问及遍历操作

operator[]


6acbb09baf1947288f6e5e20370aa5e6.png


他的功能是可以返回pos位置的字符,也就是说可以通过 [ ] 来访问字符串中的某一个字符。

eg:


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


42dbf0482fa8434c953384f3f724d193.png

可以看到我们通过str[i]也可以对str字符串进行遍历输出。

他也有函数重载,一个是被const修饰的一个不能被修改,一个没有被const修饰可以进行修改。这里我们举个栗子>

我们对一个字符串的每个字符都进行++处理,再来打印:


int main()
{
  string str("hello C++");
  cout << str << endl;
  //对字符串的每个字符进行++
  for (int i = 0; i < str.size(); i++)
  {
    str[i]++;
  }
  //通过[]对字符串进行遍历
  for (int i = 0; i < str.size(); i++)
  {
    cout << str[i];
  }
  cout << endl;
  return 0;
}

b617956116274407a32969596395c951.png



可以看到我们把原本的字符串进行了修改,当然如果是一个const修饰的对象调用operator[ ],他就会调用const修饰的operator[ ]函数,被const修饰的对象当然也不能被改变。


iterator迭代器

我们来看这样一段代码>

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


其中s1.begin()是指向的字符串的第一个字符,s1.end()指向的是最后一个字符的下一个。


83a108bca1324bc983d43656a57fdab3.png


可以看到这个函数的功能是:

将迭代器返回到开头
返回指向字符串第一个字符的迭代器。


2bd689b3ae604a47822e6b8e179b4b37.png

相关文章
|
6天前
|
C++ 容器
C++中自定义结构体或类作为关联容器的键
C++中自定义结构体或类作为关联容器的键
13 0
|
6天前
|
存储 算法 搜索推荐
【C++】类的默认成员函数
【C++】类的默认成员函数
|
5天前
|
安全 编译器 C语言
【C++数据结构】string的模拟实现
【C++数据结构】string的模拟实现
|
5天前
|
存储 安全 编译器
【C++】类和对象(下)
【C++】类和对象(下)
【C++】类和对象(下)
|
4天前
|
编译器 C++
virtual类的使用方法问题之C++类中的非静态数据成员是进行内存对齐的如何解决
virtual类的使用方法问题之C++类中的非静态数据成员是进行内存对齐的如何解决
|
4天前
|
编译器 C++
virtual类的使用方法问题之静态和非静态函数成员在C++对象模型中存放如何解决
virtual类的使用方法问题之静态和非静态函数成员在C++对象模型中存放如何解决
|
4天前
|
编译器 C++
virtual类的使用方法问题之在C++中获取对象的vptr(虚拟表指针)如何解决
virtual类的使用方法问题之在C++中获取对象的vptr(虚拟表指针)如何解决
|
5天前
|
编译器 C++
【C++】类和对象(中)
【C++】类和对象(中)
|
5天前
|
存储 编译器 程序员
【C++】类和对象(上)
【C++】类和对象(上)
|
6天前
|
存储 编译器 C++
【C++】类和对象(下)
【C++】类和对象(下)