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for for (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 pointers value_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!