【string 类的使用方法(总结)】

简介: 【string 类的使用方法(总结)】

1. 为什么学习string类?

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。

2. 标准库中的string

2.1 string(了解)

>

(推荐大家以后查文档时都在这上面查询,这个网站排版比较好)

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 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_stringstring。

4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。

使用string类时,必须包含#include头文件以及using namespace std

2.2 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造

<常见构造的文档介绍>

函数名称

功能说明

string() (重点)

构造空的string类对象,即空字符串

string(const char* s) (重点)

C-string来构造string类对象

string(const string&s) (重点)

拷贝构造函数

string(size_t n, char c)

string类对象中包含n个字符

void Teststring()
{
 string s1; // 构造空的string类对象s1
 string s2("hello bit"); // 用C格式字符串构造string类对象s2
 string s3(s2); // 拷贝构造s3
}

2. string类对象的容量操作

函数名称 功能说明
size (重要)

返回字符串有效字符长度

empty (重要)

检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回false

clear (重要)

清空有效字符

reserve (重要)

为字符串预留空间

resize (重要)

将有效字符的个数改成n个,多出的空间用字符c填充

lengh

返回字符串有效字符长度

capacity

返回空间总大小

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。

3. 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,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。

4. reserve(size_t res_arg=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。

int main()
{
  string s1("hello world");
  s1.reserve(10);
  s1.resize(6, 'q');
  return 0;
}

我们可以调试起来试试:

a30dbe3798c5410393735e47ca11c600.png

当运行到reserve时:

b9f9a8414be6488389b7d501410ce87c.png

我们发现当参数小于size时改操作对参数几乎没影响。

当运行到resize时:

5cd23845a03c49c3a3376627e5bafe15.png

这里参数就可以改变size,但是不改变容量大小。

另外要注意的是当reserve参数大于size时就会开出大于参数的空间,具体是多少由编译器决定,resize的第一个参数大于size时也会扩大空间,同时还将size扩大到n,在原始数据上将后面数据初始化为ch.

3. string类对象的访问及遍历操作

函数名称 功能说明
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

rbeginrend

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

范围for

C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

int main()
{
  string s1("hello world");
  string::iterator it = s1.begin();
  //auto it = s1.begin();  //这种方式遍历也可以
  while (it != s1.end())
  {
    *it += 1;//写
    cout << *it << " ";//读
    it++;
  }
  return 0;
}

在string类中,这个迭代器的用法类似于指针的用法,但并不是在所有类中都是这个用法,至于rbegin和rend就是倒着遍历这里就不举例子了,另外C++11新引进的范围for的底层实现就是基于迭代器,这里我们后面在string类的模拟实现会讲到。

4. string类对象的修改操作

函数名称

功能说明
push_back

在字符串后尾插字符

append

在字符串后追加一个字符串

opreator+=

在字符串后追加字符串str

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

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

str中从pos位置开始,截取n个字符,然后将其返回

注意:

1. 在 string 尾部追加字符时, s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c' 三种的实现方式差不多,一般情况下 string 类的 += 操作用的比较多, += 操作不仅可以连接单个字符,还可以连接字符串。

2. 对 string 操作时,如果能够大概预估到放多少字符,可以先通过 reserve 把空间预留好。

我们可以来试试查找字符串的用法:

string s("hello world.txt");//获取到后缀
  size_t pos = s.find('.', 0);
  for (int i = pos + 1; i < s.size(); i++)
    cout << s[i];

这种方式可以获取到,但是如果字符串是这种形式的呢?

"hello world.txt.cpp"

我们想获取最后一个后缀就必须的用rfind.

string s("hello world.txt.cpp");//获取到后缀
  size_t pos = s.rfind('.');
  for (int i = pos + 1; i < s.size(); i++)
    cout << s[i];

不知道大家注意到了没有,我这里rfing是没有给第二个参数的,我们可以到官网上看看rfind的声明:

9beac2e4249a452fad6359b9e5b7d4eb.png

不难发现pos给了一个缺省值为npos,那npos又是什么鬼呢?

官方是这样给的:

528ef8f361d344a5b13b3cc70e87fd36.png

npos就是-1转化成无符号整数,通俗来说npos就是一个string类所能够取到的最大长度。上面我们没有给第二个参数它就会从字符串末尾开始找,只要字符串长度不超过npos.

5. string类非成员函数

函数

功能
operator+

尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低

operator>> (重要)

输入运算符重载

operator<< (重要)

输出运算符重载

getline (重要)

获取一行字符串

relational operators (重要)

大小比较

上面的几个接口大家了解一下, 大家也可以自己去找一些OJ题来练习一下使用。 string 类中还有一些其他的操作,这里不一一列举,大家在需要用到时不明白了查文档即可。

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