C++ 带你吃透string容器的使用(下)

简介: C++ 带你吃透string容器的使用

5.指定位置的修改操作

1.insert

关于单参数隐式类型转换的问题,请看这篇博客当中的explicit关键字部分的介绍

C++类和对象下(初始化列表,静态成员,explicit关键字,友元)

下面我们来演示一下insert的用法

string s("[hello world]");
s.insert(0, 1, 'w');//从0位置头插一个字符:'w'
s.insert(0, "20231122");//从0位置头插一个字符串
cout << s << endl;

string s("[hello world]");
s.insert(2, "0123456789", 3, 4);//在s串的下标为2的位置开始插入一个子串
//这个子串是"0123456789"的从下标为3的位置开始,长度为4的子串:也就是3456
cout << s << endl;//[h3456ello world]

因为insert的插入效率不高(因为string是顺序表,物理空间是连续的,插入一个字符或者删除一个字符会造成大量数据的挪动,因此效率不高)

所以insert能少用就少用

2.erase

下面我们来演示一下:

string s("0123456789");
s.erase(3, 4);//从3号下标位置开始删除4个字符,也就是删除了3456
cout << s << endl;
s.erase(2);//默认从2号下标开始的删除所有字符
cout << s << endl;
s.erase();//默认删除所有字符
cout << s << endl;

跟insert一样,效率低,能少用就少用

3.replace

其实replace并不好用,因为效率低

频繁挪动数据,偶尔用一次就算了

但是不建议一次性使用很多次,效率会非常低,因为会造成数据频繁重复性地挪动

我们介绍完find之后会结合find跟replace来介绍一个场景

在那里我们将会对replace的低效性,重复性有更深的理解

下面我们先来演示一下replace的用法

string s1 = "ABCDEFGHI";
string s2 = "abcdefghi";
s1.replace(2, 3, s2);//把s1的从下标为2位置开始长度为3的字符替换为字符串s2
//也就是把CDE替换为abcdefghi
cout << s1 << endl;
s2.replace(s2.begin() + 2, s2.begin() + 4, "------");//把s2的[2,4)区间内的字符(也就是cd)替换为"------"
cout << s2 << endl;

6.查找,交换,截取操作

1.find

string s1("abcd 1234 xxxx");
size_t index1 = s1.find("cd", 1);//从1号下标开始查找字符串cd
cout << index1 << endl;
size_t index2 = s1.find("cdef", 1, 2);//从1号下标开始查找字符串cdef的前2个字符:cd
cout << index2 << endl;
size_t index3 = s1.find(' ', 1);//从1号下标开始查找字符' '
cout << index3 << endl;
//查不到的情况:
size_t index4 = s1.find("abcd", 1);//从1号下标开始查找字符串abcd  ->  查不到,返回npos
cout << index4 << endl;//无符号整形最大值

2.其他跟find相关的函数

用法相同,注意跟find的区别即可

1.rfind

下面的这几个大家知道有这么个函数即可

不常用

2.了解即可

下面是cplusplus网站上的几个用例

大家可以了解一下

//这个功能就是把所有的aeiou都替换为空格
string str("abcdefghigklmnopqrstuvwxyz");
size_t found = str.find_first_of("aeiou");
while (found != std::string::npos)
{
  str[found] = ' ';
  found = str.find_first_of("aeiou", found + 1);
}
cout << str << endl;

void SplitFilename(const std::string& str)
{
  std::cout << "Splitting: " << str << '\n';
  std::size_t found = str.find_last_of("/\\");
  std::cout << " path: " << str.substr(0, found) << '\n';
  std::cout << " file: " << str.substr(found + 1) << '\n';
}
注意:
1.C语言中'\'是转义字符
比如'\0','\n'等等,但是'\0','\n'都是一个字节,也就是说被转义字符修饰的字符仍然是一个字符,而不是两个
如果我们想要表示这个字符的话,就要对这个转义字符进行转义
也就是说'\\'这个才是真正的'\'
2.文件路径分隔符
Windows下的文件路径分隔符是'\'
Linux下的文件路径分隔符是'/'
而这个SplitFilename函数的作用就是既可以分割Windows下的文件路径,也可以分割/Linux下的文件路径
int main()
{
  std::string str1("/usr/bin/man");
  std::string str2("c:\\windows\\winhelp.exe");
  SplitFilename(str1);
  SplitFilename(str2);
  return 0;
}

3.find和replace的应用场景

《剑指offer》上面有这么一道题:

下面我们先使用find和replace来实现一下:

string s("We are happy");
cout << s << endl;
size_t pos = s.find(' ');
while (pos != string::npos)
{
  s.replace(pos, 1, "%20");
  pos = s.find(' ');
}
cout << s << endl;

下面我们调试看看过程

我们可以看出,每次执行replace,对应空格之后的字符都要向后挪动

这就会导致出现频繁的空格移动

如果是比较长的字符:像是这样的

那这个效率就太低了

大家也可以用计算空格数来扩容后移的方法去做

但是那样还是比较麻烦的

下面介绍一种非常好用的方法:

空间换时间:

string s("We are happy and i am wzs and today is 2023 11 22");
cout << s << endl;
string s1;
for (auto& e : s)
{
  if (e == ' ')
  {
    s1 += "%20";
  }
  else
  {
    s1 += e;
  }
}
s = s1;
cout << s << endl;

效率高,而且非常好实现

4.swap

这个swap有两个,

一个是成员函数

一个是非成员函数

我们常用作为成员函数的那个swap

5.substr

下面我们来演示一下:

6.find和substr的应用场景

find和substr也能够很好地放到一起使用

比方说下面这个场景

对于这个网址来说:

http://www.baidu.com/index.html?name=mo&age=25#dowell

我们想要截取它的

1.协议:http

2.域名:www.baidu.com

3.剩下的这个 index.html?name=mo&age=25#dowell

(包括:端口、路径(虚拟路径)、携带的参数、哈希值)

浏览器地址栏的完整URL都包含哪些内容都各代表什么?

大家感兴趣的话可以看看这位大佬的文章

这些东西我们以后会介绍的

下面我们回归这个需求,开始实现一下

string s("http://www.baidu.com/index.html?name=mo&age=25#dowell");
string substr1, substr2, substr3;
//我们的目标是:
//substr1:http
//substr2:www.baidu.com
//substr3:index.html?name=mo&age=25#dowell
size_t pos1 = s.find(':', 0);//从0下标开始出发查找':'
substr1 = s.substr(0, pos1 - 0);//[0,pos1):左闭右开的区间:长度是右区间-左区间 也就是pos1-0
size_t pos2 = s.find('/',pos1 + 3);//pos1位置此时是':'  我们下一次要从pos1+3的位置开始查找 也就是第一个'w'的位置
substr2 = s.substr(pos1 + 3, pos2 - (pos1 + 3));//[pos1+3,pos2):这个区间内的子串
substr3 = s.substr(pos2 + 1);//从pos2+1开始一直截取到最后即可
cout << substr1 << endl;
cout << substr2 << endl;
cout << substr3 << endl;

还有一个场景:

取文件后缀名

这是我随便编的一个文件

string s("filename.cpp.txt.zip");
//它的真实后缀名是zip
//我现在就是只想要它的真实后缀名
//你给我放到str1这个string中
size_t pos = s.rfind('.');
string str1 = s.substr(pos);
cout << str1 << endl;

7.string类型转为const char*类型

1.c_str

我们在文件操作的时候提到过fopen函数

今天我们想这样去读取一个文件:

这时c_str就排上用场了

这时关于fgetc函数的使用:读取一个文件的内容

关于C语言文件操作的内容,大家可以看我的这一篇博客:

C语言文件操作详解

这样我们就成功读取了

2.data

8.非成员函数

1.比较运算符重载

2.+运算符重载

3.getline

要介绍这个getline

我们可以通过一道题目来深刻理解getline的价值

牛客:字符串最后一个单词的长度

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    string s;
    cin>>s;
    size_t pos=s.rfind(' ');
    //没有找到,返回npos
    //说明该字符串只有一个单词,返回size即可
    if(pos==string::npos)
    {
        cout<<s.size()<<endl;
    }
    //找到了
    //hello nowcoder
    //pos指向空格  size指向'\0'  最后一个单词是:(pos,size)左开右开区间内的
    //长度是右侧-左侧-1  也就是size-pos-1
    else 
    {
        cout<<s.size()-pos-1<<endl;
    }
    return 0;
}

我们发现,我们输出的答案总是第一个单词的长度,为什么呢?

因为:

string s;
getline(cin,s);//getline的用法
#include <iostream>
using namespace std;
int main() 
{
    string s;
    getline(cin,s);//getline的用法
    size_t pos=s.rfind(' ');
    if(pos==string::npos)
    {
        cout<<s.size()<<endl;
    }
    else 
    {
        cout<<s.size()-pos-1<<endl;
    }
    return 0;
}

4.<< 和 >>

对于流插入和流提取

我们只需要知道可以直接对string容器进行cout和cin即可

9.其他不太重要的函数

1.assign

2.copy

三.揭秘string容器的迭代器

1.string容器迭代器的本质

其实对于string容器来说

我们完全可以使用一个char*指针去自己实现这个迭代器

也就是这样:

typedef char* iterator
iterator begin()
{
  return _str;
}
iterator end()
{
  return _str + _size;
}

然后我们就可以使用了

2.iterator迭代器使用

在这里我先模拟实现了string的构造函数,析构函数,还有这个迭代器

关于string的模拟实现,我们以后会单独出一篇博客的

namespace wzs
{
  class string
  {
  public:
    //构造函数
    string(const char* str = "")
    {
      _size = strlen(str);
      _capacity = _size;
      _str = new char[_capacity + 1];
      strcpy(_str, str);
    }
    //析构函数
    ~string()
    {
      delete[]_str;
      _str = nullptr;
      _size = 0;
      _capacity = 0;
    }
    //迭代器和范围for
    typedef char* iterator;
    iterator begin()
    {
      return _str;
    }
    iterator end()
    {
      return _str + _size;
    }
  private:
    char* _str;
    int _size;
    int _capacity;
  };
  void test()
  {
    string s2 = "hello iterator";
    string::iterator it = s2.begin();
    while (it != s2.end())
    {
      (*it)++;
      cout << *it << " ";
      it++;
    }
    cout << endl;
    for (auto& e : s2)
    {
      cout << e << " ";
    }
  }
}
int main()
{
  wzs::test();
  return 0;
}

然后我们就可以自己去玩这个迭代器了

我们仅仅使用我们的这个string类,就可以实现iterator和范围for了

3.范围for的本质

其实范围for就是迭代器

我们可以通过查看反汇编看到begin()和end()的身影

为什么说范围for式"傻瓜式"的替换呢?

因为我们只有当我们遵守迭代器的规范

把迭代器命名为begin(),end()时才会有用

否则就没用了

比如我现在给它改名为Begin

4.iterator的补充

但是所有的iterator都是指针吗?

并不是这样的

string容器之所以可以使用char*来当作迭代器是因为string容器在物理空间上是连续的

对于那些物理空间并不连续的容器来说,迭代器就不是这么简单了

对于那些容器的迭代器我们以后会说明的

补充最前面的构造函数的最后一个重载版本

了解了string容器的迭代器之后

我们再来谈一下最后一个构造函数的重载版本

这个其实就是传入迭代器区间进行构造

注意:get_allocator以后会介绍

这个get_allocator涉及到适配器的知识,我们以后会介绍的

以上就是C++ 带你吃透string容器的使用的全部内容,希望能对大家有所帮助!


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