C++入门7——string类的使用-2-阿里云开发者社区

4. string类对象的容量操作

4.1 string中有效字符个数（size与length）

size与length返回字符串有效字符长度（不包含\0）

前面已经说过，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()。

代码演示：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.size() << endl;
  return 0;
}

4.2 string的当前容量（capacity）

capacity返回空间总大小

代码如下：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.capacity() << endl;
  return 0;
}

设计程序检测string的扩容机制：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  //检测string的扩容机制
  size_t old = s1.capacity();    //令old=原本的容量大小
  cout << old << endl;        
  for (size_t i = 0; i < 500; i++)
  {
    s1.push_back('l');         //尾插l的过程中string的容量大小一定会发生变化
    if (old != s1.capacity())  //当发生扩容时，打印新的string容量大小
    {
      cout << s1.capacity() << endl;
      old = s1.capacity();
    }
  }
  return 0;
}

4.3 string提前开空间（reserve）

reserve为字符串预留空间（即可以理解为需要多少空间提前开好，不用边用边开）

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。(在vs2019下reserve只扩容不缩容，在g++下reserve会缩容，但只会缩到现有数据的大小)

用法如下：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.capacity() << endl;
  s1.reserve(500);
  cout << s1.capacity() << endl;
  return 0;
}

4.4 string提前开空间并初始化（resize）

resize将有效字符的个数改变成n个，多出的空间用字符c填充

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，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。

①如果要扩容的空间>capacity，则扩容+尾插。验证如下：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
 
  //如果要扩容的空间>capacity
  s1.resize(100);
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
  cout << s1 << endl;
  return 0;
}

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
 
  //如果要扩容的空间>capacity
  s1.resize(100, 'x');
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
  cout << s1 << endl;
  return 0;
}

②如果size<n<capacity,则只尾插不扩容，验证如下：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
 
  //如果size<n<capacity
  s1.resize(13,'x');
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
  cout << s1 << endl;
  return 0;
}

③如果n<size，只删除、保留前n个，不缩容，验证如下：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
 
  //如果n<capacity
  s1.resize(6);
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
  cout << s1 << endl;
  return 0;
}

（reserve与resize的区别可以概括为一句话：reserve只影响容量，不影响数据，resize既影响容量又影响数据）

4.5 清空string所有字符（clear）

清空有效字符

clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小。

验证如下：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
 
  s1.clear();
  cout << s1.size() << endl;
  cout << s1.capacity() << endl;
  cout << s1 << endl;
  return 0;
}

4.6 判断string是否为空（empty）

检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false（注意：空为真，不空为假）

验证如下：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  cout << s1.empty() << endl;
  string s2;
  cout << s2.empty() << endl;
  return 0;
}

5.string类对象的修改操作

修改操作无非就是增删查改，这里只介绍比较常用的操作

5.1 增

1. append插入

增操作其实已经有了一个我们熟悉的push_back，可是push_back每次只能尾插一个字符，为了方便就有了append：

比如我们二者兼用：

int main()
{
  string s1("hello");
  s1.push_back(' ');
  s1.append("world!");
  cout << s1 << endl;
  return 0;
}

append的其他常用用法如下：

①string& append (const char* s);插入常量字符串（上面的用法）

②string& append (const string& str);插入string：

int main()
{
  string s1("hello");
  string s2(s1);
  return 0;
}

③string& append (const string& str, size_t subpos, size_t sublen);插入string从subpos位置起到sublen个字符止的那部分：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  string s2(s1,1,3);
  return 0;
}

④string& append (const char* s, size_t n);插入常量字符串的前n个：

int main()
{
  string s1("hello world!", 3);
  return 0;
}

⑥string& append (size_t n, char c);插入n个字符c：

int main()
{
  string s1(4,'x');
  return 0;
}

⑦string& append (InputIterator first, InputIterator last);插入string的一部分：

插入s1：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  string s2;
  s2.append(s1.begin(), s1.end());
  return 0;
}

插入去头去尾的s1：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  string s2;
  s2.append(++s1.begin(), --s1.end());
  return 0;
}

2. +=插入

①string& operator+= (const string& str);插入string：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  string s2;
  s2 += s1;
  return 0;
}

②string& operator+= (const char* s);插入字符串：

int main()
{
  string s1;
  s1 += "hello world!";
  return 0;
}

③string& operator+= (char c);插入字符：

int main()
{
  string s1;
  s1 += '!';
  return 0;
}

3.insert指定位置插入

观察push_back与append，二者都是尾插，那有没有不是尾插的方法呢？当然有！

①string& insert (size_t pos, const string& str);在pos位置插入string：

int main()
{
  string s1("hello ");
  string s2("world!");
  s2.insert(0, s1);
  return 0;
}

②string& insert (size_t pos, const string& str, size_t subpos, size_t sublen);在pos位置插入string的一部分：

int main()
{
  string s1("hello ");
  string s2("world!");
  s2.insert(0, s1, 1, 3);//ellworld!
  return 0;
}

③string& insert (size_t pos, const char* s);在pos位置插入字符串：

int main()
{
  string s1("world!");
  s1.insert(0, "hello ");//hello world!
  return 0;
}

④string& insert (size_t pos, const char* s, size_t n);在pos位置插入字符串的前n个：

int main()
{
  string s1("world!");
  s1.insert(0, "hello ",3);//helworld!
  return 0;
}

5.2 删

1. 尾删(pop_back)

尾删：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  s1.pop_back();//hello world
  return 0;
}

2. 删除指定位置(erase)

①string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos);从第pos个位置删除len个字符：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  s1.erase(5, 1);//helloworld!
  return 0;
}

②iterator erase (iterator p);删除string的第p个位置:

int main()
{
  string s1("hello world!");
  s1.erase(s1.begin()+1);//hllo world!
  return 0;
}

5.3 查

1.取string子串(substr)

string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;从pos位置开始，取len个字符：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  string s2 = s1.substr(6, 5);//world
  return 0;
}

2.查找指定字符(find)

关于find的返回值：

The position of the first character of the first match.

If no matches were found, the function returns string::npos.

即：如果找到了就返回找到的第一个的下标，如果没有找到就返回整型的最大值。

①size_t find (char c, size_t pos = 0) const;从pos位置开始找c，没有给pos默认从头开始找：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  size_t pos1 = s1.find('l');//2
  size_t pos2 = s1.find('l', 5);//9
  size_t pos3 = s1.find('x');//npos
  return 0;
}

例：取string指定的一部分：

int main()
{
  //取文件名后缀
  string s1("test.cpp");
  size_t pos1 = s1.find('.');
  if (pos1 != string::npos)
  {
    /*string s2 = s1.substr(pos1, s1.size() - pos1);*/
    string s2 = s1.substr(pos1);
    cout << s2 << endl;
  }
  return 0;
}

5.4 改

1. 修改string指定位置(replace)

①string& replace (size_t pos, size_t len, const string& str);在pos位置的len个字符替换成str：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  s1.replace(5, 1, "?");//hello?world!
  return 0;
}

2. string与string交换(swap)

与另一个string交换：

int main()
{
  string s1("hello world!");
  string s2;
  s2.swap(s1);//hello world!
  return 0;
}

5.5 查改结合完成替换操作

例：将s1的空格全部替换为？

方法一：

int main()
{
  string s1("have a good time!");
  cout << "替换前s1=" << s1 << endl;//have a good time!
  size_t pos = s1.find(' ', 0);
  while (pos != string::npos)
  {
    s1.replace(pos, 1, "?");
    pos = s1.find(' ', pos + 1);
  }
  cout << "替换后s1=" << s1 << endl;//have?a?good?time!
  return 0;
}

实际中replace效率太低，因此尽量少用replace

方法二：

int main()
{
  string s1("have a good time!");
  cout << "替换前" << s1 << endl;//have a good time!
  string s2;
  for (auto ch : s1)
  {
    if (ch == ' ')
    {
      s2 += "?";
    }
    else
    {
      s2 += ch;
    }
  }
  s1.swap(s2);
  cout << "替换后" << s1 << endl;//have?a?good?time!
  return 0;
}

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