引言
string 就是我们常说的"串"，它是一种字符数组，只不过这个数组具备扩容，增删查改等功能。string类在我们日常生活中是十分常用的，并且在笔试，面试中也经常出现，它是学习C++的不可缺少的一部分。
string类大概有120个函数接口，注意下面只讲解最常用的接口，想要了解更多，前往https://legacy.cplusplus.com/reference/string/string/网站里浏览。
注意：使用string类时要包含 < string >
一，string类对象的常见构造
代码演示：
void test_string1() { string s1;//无参默认构造 string s2("hello world");//用字符串构造 //从str中的pos下标位置，拷贝len个字符 string s4(s2, 3, 5); //不传第三个参数，默认拷贝到结尾，缺省参数npos是整型最大值 string s5(s2, 3); string s3(s2);//拷贝构造 }
二，string类对象的容量操作
代码演示1：
// size/clear/resize void Test_string2() { //注意：string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出 string s("hello, world!!!"); //计算字符个数,不算\0 cout << s.size() << endl; cout << s.length() << endl; //计算容量,不算\0 //capacity比实际空间少一个，有一个多的是预留给\0的 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 //当传的值大于size时，此时会影响capacity+size，两个都会增加 // “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; }
代码演示1：
//测试reserve void test_string3() { string s; //一般用在知道需要多少空间，提前开好 //这样可以避免每次都要开空间，提升效率 s.reserve(100); string s1("111111111"); cout << s1.capacity() << endl;//15 //扩容 //reserve只影响capacity，不影响size，即不改变里面的数据 s1.reserve(100); cout << s1.capacity() << endl;//111 //缩容 //传的值比当前的capacity小时， // vs一般不缩容，g++会缩 s1.reserve(10); cout << s1.capacity() << endl;//15 }
注意：
- 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()。
- clear()只是将string中有效字符清空，使size = 0，不改变底层空间大小。
- 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(size_t 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。
- 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。
三，string类对象的访问及遍历操作
string类对象的访问及遍历有三种方式：
1. 迭代器：begin()+end()
现在我们暂时把迭代器理解成像指针一样的东西，但是不一定是指针，后面会细讲：
begin返回第一个数据位置的iterator；
end返回最后一个数据的下一个位置(\0)的iterator；
2. for+[]
这是一个[ ]运算符重载。利用下面的模拟代码来说明几个问题：
(1) 引用返回的作用：一是减少拷贝，二是修改返回对象。
(2) 为什么可以用引用返回：_str[i]出了作用域还在，因为_str开辟在堆上，它返回的是堆上的一个字符的引用别名。
(3) 重载的底层也是用assert断言的，只要下标越界直接终止报错。
//大概模拟string类说明几个问题 class string { public: //引用返回 //1.减少拷贝 //2.修改返回对象 //s1[0] = 'x'; char& operator[](int i) { assert(i < _size); return _str[i];//返回的是第i个字符的别名 //用引用返回：_str[i]出了作用域还在，因为_str开辟在堆上 //它返回的是堆上的一个字符的引用别名 } private: char* _str; int _size; int _capacity; };
3. 范围for
注意：string遍历时使用最多的还是for+下标 或者 范围for(C++11后才支持)。
begin()+end()大多数使用在需要使用STL提供的算法操作string和后面的list容器，set容器，比如：采用reverse逆置string，使用sort按字典序排序(按ASCII码值排序)。
代码演示：
void Teststring4() { 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(); //iterator 是typedef在类域中的，类似域内部类，所以在域外使用时要指定类域 auto it1 = s1.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 //自动取出s中的数据赋给ch，自动判断结束，自动++。 //其实底层就是迭代器。 for (auto ch : s) { cout << ch << endl; } }
使用sort按字典序排序(按ASCII码值排序)：
void test_string5() { string s1("hello world"); cout << s1 << endl; //按字典序排序(按ASCII码值排序) //用排序函数sort [first last)左闭右开，last传的不是有效数据 //sort(s1.begin(), s1.end()); //第一个和最后一个不参与排序 //sort(++s1.begin(), --s1.end()); //前5个排序 [0,5) sort(s1.begin(), s1.begin() + 5); cout << s1 << endl; }
四，string类对象的修改操作
- 插入(拼接)方式：push_back append operator+=
- 正向和反向查找：find() + rfind()
- 截取子串：substr()
- 删除：erase
代码演示1：
void test_string6() { string s1("hello world"); cout << s1 << endl; s1.push_back('x');//一个字符一个字符尾插 cout << s1 << endl; s1.append(" yyyyyyy!!");//尾插一个字符串 cout << s1 << endl; string s2("22222"); //直接尾插 s1 += 'aaa'; s1 += 'd'; s1 += s2; cout << s1 << endl; }
代码演示2：
void test_string7() { // 获取file的后缀 string file("string.cpp"); //从后往前找'.' 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; }
注意：
- 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。
- 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。
五，string类非成员函数
代码演示1：
//+运算符 void test_string8() { string s1 = "hello"; string s2 = "world"; string ret1 = s1 + s2; cout << ret1 << endl; string ret2 = s1 + "xxxxx"; cout << ret2 << endl; string ret3 = "xxxxx" + s1; cout << ret3 << endl; //按字典序比较 cout << (s1 < s2) << endl; }
代码演示2：
//getline int main() { string str; string str2; //如何停止输入？ //ctrl+c //ctrl+z+空格 // while (cin >> str2) // { // cout << str2 << endl; // } //cin 遇到空格或者换行会停止提取 //cin >> str; //获取一行包含空格的字符串 getline(cin, str); int pos = str.rfind(' '); cout << str.size() - (pos + 1) << endl; return 0; }
六，整形与字符串的转换
int main() { int x = 0, y = 0; cin >> x >> y; //to_string:整形转字符串 string str = to_string(x + y); cout << str << endl; //stoi:字符串转整形 int aa = stoi(str); cout << aa << endl; return 0; }
七，string类中的insert，assign，erase，replace
注意：
insert，erase，replace要慎用，因为string的底层其实就是数组顺序表，在pos位置插入，删除和替换时，需要挪动数据，时间复杂度为O(N)，效率不高。
代码演示1：
// insert/assign void test_string9() { string s1("hello world"); cout << s1 << endl; //变相赋值，会把原来的字符串全部替换掉 s1.assign("111111"); cout << s1 << endl; //效率不高 O(N) //头插一个字符串 string s2("hello world"); //下标位置 字符串 s2.insert(0, "aaaaaa"); cout << s2 << endl; //头插一个字符 //下标位置 插入的个数 字符 s2.insert(0, 1, 'f'); cout << s2 << endl; }
代码演示2：
// erase/replace void test_string10() { string s1("hello world"); cout << s1 << endl; //效率不高 O(N) //头删字符 s1.erase(0, 2);//下标位置 字符个数 cout << s1 << endl; //效率不高 O(N) //替换部分字符串 string s2("hello world"); //下标位置 字符个数 替换内容 s2.replace(5, 1, "%20"); cout << s2 << endl; }
