C++ STL标准库 《string原理与实战分析》

本文涉及的产品
实时数仓Hologres,5000CU*H 100GB 3个月
大数据开发治理平台 DataWorks,不限时长
检索分析服务 Elasticsearch 版,2核4GB开发者规格 1个月
简介: C++ STL标准库 《string原理与实战分析》

一、string原理

std::string 是 STL 中的一个容器类,用于处理字符串数据。以下是 std::string 的一些基本原理:

  1. 动态数组std::string 内部通常使用动态数组(如 char 数组)来存储字符。这意味着 std::string 可以根据需要自动调整大小。
  2. 短字符串优化(SSO):为了提高小字符串的性能,std::string 实现了短字符串优化。这意味着对于短字符串,std::string 可能不会使用动态分配的内存,而是在对象的内部存储空间中直接存储字符。
  3. 内存管理std::string 负责管理其内部字符数组的内存。当字符串增长时,std::string 会进行内存重新分配,并复制旧字符到新分配的内存中。
  4. 迭代器std::string 支持迭代器,允许用户使用迭代器遍历字符串中的字符。
  5. 容量和大小std::string 提供了 .size() 方法来获取字符串的长度,以及 .capacity() 方法来获取当前分配的内存大小。
  6. 构造函数和析构函数std::string 有多种构造函数,允许从不同的数据源创建字符串,如 C 风格的字符数组、另一个 std::string 对象、字符等。析构函数负责释放 std::string 占用的内存。
  7. 成员函数std::string 提供了丰富的成员函数,如 append()insert()erase()find() 等,用于操作字符串。
  8. C++11 特性:从 C++11 开始,std::string 支持移动语义,这意味着在某些情况下,std::string 对象可以高效地在函数间传递,而不需要复制整个字符串。
  9. 异常安全std::string 的操作通常是异常安全的,这意味着即使在操作过程中发生异常,std::string 对象也会保持在有效状态。
  10. 本地化std::string 支持本地化功能,可以与本地化相关的函数(如 std::collate)一起使用,以支持多语言环境。


二、string实战操作分析

1、输入

string s;

cin >> s; 
getline(cin, s) ;       //使用默认的'\n'作为终止符
getline(cin, s, '!') ;    //以'!'作为终止符

2、复制

string s1 = "hello World" ;
string s2 = s1 ;        //"hello World"     复制,
string s3(s1);      //"hello World"      拷贝构造函数, 
string s4(s1, 2);    //"llo World"     将s1的第2个位置到末尾当作字符串的初值 
string s5(s1, 3, 5);    //"lo Wo"      将s1的第2个位置开始的5个字符作为字符串的初值 
string s8(5, 'a');   //“aaaaa”     生成一个字符串,包含5个c字符

3、连接

string s1 = "Hello" ;
string s2 = "World" ;string s3, s4;
s1 += s2 ;          //"HelloWorld"    连接  
s3 = string("aaa") + "bbb";    //"aaabbb" 
s4 = "aaa" + "bbb";    //错误, 必须转成string类型!!!!!

4、比较

string s1 = "hello" ;
string s2 = "world" ;
if(s1 < s2)
cout<<"s1 < s2" ;    //比较

5、倒置串

string s = "hello" ;
reverse(s.begin(), s.end()) ;        //需要包含algorithm头文件, #include<algorithm> 

6、查找串

string s1 = "hhhelloworlddd" ;   //位置从0 ~ 9 
s1.find("w") ;    // 7    找第1个w的位置 
s1.find("w", 10) ;    // -1     从第10个位置开始找w  

s1.find_first_of("o");   //6     找第1次出现"o"的位置 
s1.find_first_of("o",7);  //8    从s1的第7个位置开始查找 
s1.find_first_not_of("h");  //3    找第1个不是"h"的字符的位置 

s1.find_last_of("o");  //8     //从后面开始找"o" 
s1.find_last_of("o", 7);  //6   //从后面7个字符中找"o"出现的位置 
s1.find_last_not_of("d");  //10

7、替换和字串

string s1,s2,s3; 
s1 = "hello world!" ;   
s2 = s1.substr(3, 5);  //"lo wo"    从第3个位置开始,往后5个字符 
s3 = s1.substr(6);    //"world!"    从第6个字符到末尾部分 
s1.replace(2, 5, "tt");  //"hettorld"    从第2个位置,往后5个字符换成“tt”

8、修改字符串

①. append - 追加
 string s = "hello" ;
 s.append("world") ;        //将"world"追加到s中
    
②. push_back - 追加字符到字符串
 string s = "hello" ;
 s.push_back('!') ;        //将'!'追加字符到字符串s中
    
③. insert - 插入
 string s = "hello" ;
 s.insert(2, "www") ;    //将字符串"www"插入到字符串s中, 插入位置为2
            
④. erase - 从字符串中擦除一些字符
 string s = "hello" ;
 s.erase(1, 2) ;            //从下标为1处向后擦去2个字符
            
⑤. swap - 与另一字符串交换内容
 string s1 = "hello" ;
 string s2 = "world" ;
 s1.swap(s2) ;            //将s1与s2中的字符串进行交换

9、获取字符串状态

 s.size()                //返回字符串大小
 s.length()              //返回字符串长度
 s.max_size()            //返回字符串最大长度
 s.clear()               //清空字符串
 s.empty()               //判断字符串是否为空


10、string中的所有s1都替换成s2

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

//"12212"这个字符串的所有"12"都替换成"21"
string& replace_all(string str, const string& old_value, const string& new_value)  //替换为22211
{
    while (true)
    {
        string::size_type pos(0);
        if ((pos = str.find(old_value)) != string::npos)
        {
            str.replace(pos, old_value.length(), new_value);
        }
        else
        {
            break;
        }
    }
    return str;
}

string& replace_all_distinct(string str, const string& old_value, const string& new_value) //替换为21221
{
    for (string::size_type pos(0); pos != string::npos; pos += new_value.length())
    {
        if ((pos = str.find(old_value, pos)) != string::npos)
        {
            str.replace(pos, old_value.length(), new_value);
        }
        else
        {
            break;
        }
    }
    return str;
}

int main()
{
    cout << replace_all(string("12212"), "12", "21") << endl;   //22211
    cout << replace_all_distinct(string("12212"), "12", "21") << endl;   //21221

    return 0;
}


相关文章
|
1天前
|
C++
C++ string中的函数和常用用法
C++ 中string中的函数和常用用法
10 4
|
9天前
|
设计模式 算法 Java
【c++】STL之stack和queue详解
【c++】STL之stack和queue详解
10 1
|
15天前
|
存储 算法 C++
【C++高阶】探索STL的瑰宝 map与set:高效数据结构的奥秘与技巧
【C++高阶】探索STL的瑰宝 map与set:高效数据结构的奥秘与技巧
24 0
|
17天前
|
C++
C++】string类的使用③(修改器Modifiers)
这篇博客探讨了C++ STL中`string`类的修改器和非成员函数重载。文章介绍了`operator+=`用于在字符串末尾追加内容,并展示了不同重载形式。`append`函数提供了更多追加选项,包括子串、字符数组、单个字符等。`push_back`和`pop_back`分别用于在末尾添加和移除一个字符。`assign`用于替换字符串内容,而`insert`允许在任意位置插入字符串或字符。最后,`erase`函数用于删除字符串中的部分内容。每个函数都配以代码示例和说明。
|
17天前
|
存储 算法 数据处理
【C++】STL简介
**STL是C++标准库的关键部分,源于Alexander Stepanov的泛型编程研究。它提供了数据结构(如vector、list)和算法,是高效、通用的软件框架。STL始于惠普,后由SGI发展,现已成为C++1998标准的一部分并不断进化。它包括容器、迭代器、算法、仿函数、配接器和分配器六大组件,带来高效性、通用性和可扩展性,但也存在性能开销和学习难度。学习STL涉及理解底层数据结构、用法、实现和实践。推荐[cplusplus.com](https://cplusplus.com)作为学习资源。**
|
17天前
|
存储 算法 程序员
C++基础知识(八:STL标准库(Vectors和list))
C++ STL (Standard Template Library标准模板库) 是通用类模板和算法的集合,它提供给程序员一些标准的数据结构的实现如 queues(队列), lists(链表), 和 stacks(栈)等. STL容器的提供是为了让开发者可以更高效率的去开发,同时我们应该也需要知道他们的底层实现,这样在出现错误的时候我们才知道一些原因,才可以更好的去解决问题。
|
17天前
|
算法 前端开发 C++
C++基础知识(八:STL标准库 deque )
deque在C++的STL(Standard Template Library)中是一个非常强大的容器,它的全称是“Double-Ended Queue”,即双端队列。deque结合了数组和链表的优点,提供了在两端进行高效插入和删除操作的能力,同时保持了随机访问的特性。
|
9天前
|
设计模式 安全 编译器
【C++11】特殊类设计
【C++11】特殊类设计
28 10
|
14天前
|
C++
C++友元函数和友元类的使用
C++中的友元(friend)是一种机制,允许类或函数访问其他类的私有成员,以实现数据共享或特殊功能。友元分为两类:类友元和函数友元。类友元允许一个类访问另一个类的私有数据,而函数友元是非成员函数,可以直接访问类的私有成员。虽然提供了便利,但友元破坏了封装性,应谨慎使用。
42 9
|
9天前
|
存储 编译器 C语言
【C++基础 】类和对象(上)
【C++基础 】类和对象(上)