【C++STL详解 —— string类】
- C++STL详解 —— sring类
- 一、string的定义方式
- 二、string的插入
- 三、string的拼接
- 四、string的删除
- 五、string的查找
- 六、string的比较
- 七、string的替换
- 八、string的交换
- 九、string的大小和容量
- 十、string中元素的访问
- 十一、string中运算符的使用
- 十二、string中与迭代器相关的函数
- 十三、string与字符串之间的转换
- 十四、string中子字符串的提取
- 十五、string中的getline函数
C++STL详解 —— sring类
一、string的定义方式
string类 实现了多个构造函数的重载，常用的构造函数如下：
string s(); //构造一个空字符串
string s(const char* s); //复制s所指向的字符序列
string s(const char* s, size_t n); //复制s所指向的字符序列的前n个字符
string s(size_t, char c); //生成n个c字符的字符串
string s(const string & str); //生成str的复制
string s(const string & str, size_t pos, size_t len = npos); //复制str中字符位置pos开始并且跨越len个字符的部分
使用示例：
二、string的插入
1、使用push_back进行尾插
void push_back (char c);
使用示例：
int main()
{
string s1;
s1.push_back('C');
s1.push_back('S');
s1.push_back('D');
s1.push_back('N');
return 0;
}
2、使用insert插入
string& insert (size_t pos, const string& str); //在pos位置上插入string对象
string& insert (size_t pos, const char* s); //在pos位置上插入字符串
iterator insert (iterator p, char c); //在迭代器p的位置上插入字符c
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
string s("C"); //C
//insert(pos, str)在pos位置插入字符串str
s.insert(1, "S"); //CS
//insert(pos, string)在pos位置插入string对象
string t("D");
s.insert(2, t); //CSD
//insert(pos, char)在pos位置插入字符char
s.insert(s.end(), 'N'); //CSDN
cout << s << endl; //CSDN
return 0;
}
三、string的拼接
使用append函数完成string的拼接：
string& append (const string& str); //在字符串尾部追加字符串str
string& append (const char* s); //在字符串尾部追加C风格的字符串s
string& append (size_t n, char c); //将字符c重复追加n次到调用该函数的字符串对象的尾部。
使用示例：
string s1("Hello");
string s2("World");
//"Hello"
s1.append(s2); //在字符串尾部追加字符串str
//"Hello World"
s1.append(" "); //在字符串尾部追加C风格的字符串s
//"Hello World "
s1.append(3, '!'); //将字符'!'重复追加3次到调用该函数的字符串对象的尾部。
//"Hello World !!!"
return 0;
四、string的删除
1、使用pop_back进行尾删
void pop_back();
使用示例：
string s1("Hello World");
s1.pop_back();
//Hello World
s1.pop_back();
//Hello Worl
s1.pop_back();
//Hello Wor
2、使用erase删除
string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos); //删除pos位置开始的n个字符
iterator erase (iterator p); //删除pos位置的字符
iterator erase (iterator first, iterator last);//删除[pos1，pos2)上所有字符
使用示例：
string s1("Hello World");
//Hello World
s1.erase(6, 3); //erase(pos, n)删除pos位置开始的n个字符
//Hello ld
s1.erase(s1.end() - 2); //erase(pos)删除pos位置的字符
//Hello d
s1.erase(s1.begin() + 1, s1.begin() + 3); //erase(pos1, pos2)删除[pos1,pos2)上所有字符
//Hlo d
五、string的查找
1、使用find函数正向搜索第一个匹配项
size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;
/*在调用该函数的字符串对象中查找目标字符串str，可选参数pos表示查找起始位置，
默认从字符串开头开始查找。*/
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;
/*在调用该函数的字符串对象中查找以null结尾的C风格字符串s，可选参数pos表示
查找起始位置，默认从字符串开头开始查找。*/
size_t find (char c, size_t pos = 0) const;
/*在调用该函数的字符串对象中查找目标字符c，可选参数pos表示查找起始位置，
默认从字符串开头开始查找。*/
使用示例：
string s1("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
//find(string)正向搜索与string对象所匹配的第一个位置
string s2("www");
size_t pos1 = s1.find(s2);
cout << pos1 << endl; //7
//find(str)正向搜索与字符串str所匹配的第一个位置
char str[] = "cplusplus.com";
size_t pos2 = s1.find(str);
cout << pos2 << endl; //11
//find(char)正向搜索与字符char所匹配的第一个位置
size_t pos3 = s1.find(':');
cout << pos3 << endl; //4
2、使用rfind函数反向搜索第一个匹配项
size_t rfind (const string& str, size_t pos = npos) const;
/*从字符串末尾开始向前查找目标字符串str，可选参数pos表示查找起始位置，
默认从字符串开头开始查找。*/
size_t rfind (const char* s, size_t pos = npos) const;
/*从字符串末尾开始向前查找以null结尾的C风格字符串s，可选参数pos表示
查找起始位置，默认从字符串开头开始查找。*/
size_t rfind (char c, size_t pos = npos) const;
/*从字符串末尾开始向前查找目标字符c，可选参数pos表示查找起始位置，
默认从字符串开头开始查找。*/
string s1("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
//rfind(string)反向搜索与string对象所匹配的第一个位置
string s2("string");
size_t pos1 = s1.rfind(s2);
cout << pos1 << endl; //42
//rfind(str)反向搜索与字符串str所匹配的第一个位置
char str[] = "reference";
size_t pos2 = s1.rfind(str);
cout << pos2 << endl; //25
//rfind(char)反向搜索与字符char所匹配的第一个位置
size_t pos3 = s1.rfind('/');
cout << pos3 << endl; //53
return 0;
六、string的比较
使用compare函数完成比较：
int compare (const string& str) const;
//比较调用函数的字符串对象和参数字符串对象 str 的大小关系。
int compare (size_t pos, size_t len, const string& str) const;
//比较调用函数的字符串对象从指定位置开始的子串和参数字符串对象 str 的大小关系。
int compare (size_t pos, size_t len, const string& str, size_t subpos, size_t sublen) const;
/*比较调用函数的字符串对象从指定位置开始的子串（长度为 len）和参数字符串对象
str 的子串（从 subpos 开始，长度为 sublen）的大小关系。
*/
使用示例：
string s1("hello world");
string s2("hello CSDN");
//"hello world"和"hello CSDN"比较
cout << s1.compare(s2) << endl; //1
//"ell"和"hello CSDN"比较
cout << s1.compare(1, 3, s2) << endl; //-1
//"hello"和"hello"比较
cout << s1.compare(0, 4, s2, 0, 4) << endl; //0
return 0;
注意：
- 如果调用函数的字符串小于参数字符串，则返回负值。
- 如果调用函数的字符串等于参数字符串，则返回零。
- 如果调用函数的字符串大于参数字符串，则返回正值。
七、string的替换
使用replace函数完成string的替换：
string& replace (size_t pos, size_t len, const char* s);
string& replace (size_t pos, size_t len, size_t n, char c);
使用示例：
string s("hello world");
//replace(pos, len, str)将pos位置开始的len个字符替换为字符串str
s.replace(0, 4, "HELLO");
//HELLOo world
//replace(pos, len, n, char)将pos位置开始的len个字符替换为n个字符char
s.replace(10, 3, 3, '!');
//HELLOo wor!!!
八、string的交换
使用swap函数完成两个string类的交换：
void swap (string& x, string& y);
void swap (string& str);
使用示例：
string s1("Hello");
string s2("World");
//void swap (string& x, string& y);
s1.swap(s2);
//void swap (string& str);
swap(s1, s2);
九、string的大小和容量
1、使用size函数或length函数获取当前有效字符的个数
size_t size() const;
size_t length() const;
使用示例：
string s1("Hello");
string s2("World");
auto size = s1.size(); //5
auto length = s2.length(); //5
2、使用max_size函数获取string对象对多可包含的字符数
size_t max_size() const;
使用示例：
int main()
{
string s("Hello");
cout << s.max_size() << endl; //4294967294
return 0;
}
3、使用capacity函数获取当前对象所分配的存储空间的大小
size_t capacity() const;
使用示例：
string s1("Hello World");
cout << s1.capacity() << endl; //15
4、使用resize改变当前对象的有效字符的个数
void resize (size_t n);
void resize (size_t n, char c);
- 当n大于size时，若给出字符c，则用c来填充，否则用‘\0’来填充.
- 当n小于size时，则将size缩小到n.
使用示例：
string s1("CSDN");
s1.resize(6, '!'); //CSDN!!
s1.resize(3); //CSD
string s2("CSDN!!!!!"); //CSDN!!!!!
s2.resize(20, '*'); //CSDN!!!!!***********
注意： 若给出的n大于对象当前的capacity，则capacity也会根据自己的增长规则进行扩大。
5、使用reserve改变当前对象的容量大小
void reserve (size_t n = 0);
- 当n大于对象当前的capacity时，将capacity扩大到n或大于n。
- 当n小于对象当前的capacity时，什么也不做。
使用案例：
string s1("Hello");
cout << s1.size() << ' ' << s1.capacity() << endl;
//5 15
s1.reserve(20);
cout << s1.size() << ' ' << s1.capacity() << endl;
//5 31
s1.reserve(2);
cout << s1.size() << ' ' << s1.capacity() << endl;
//5 31
注意：此函数对字符串的size没有影响，并且无法更改其内容。
6、使用clear删除对象的内容，删除后对象变为空字符串
void clear();
使用案例：
string s1("Hello World");
cout << s1 << endl; //Hello World
s1.clear();
cout << s1 << endl; //空
7、使用empty判断对象是否为空
bool empty() const;
使用案例:
string s("CSDN");
cout << s.empty() << endl; //0
//clear()删除对象的内容，该对象将变为空字符串
s.clear();
cout << s.empty() << endl; //1
return 0;
十、string中元素的访问
1、[ ]+下标
因为string类对[ ]运算符进行了重载，所以我们可以直接使用[ ]+下标访问对象中的元素。并且该重载使用的是引用返回，所以我们可以通过[ ]+下标修改对应位置的元素。
char& operator[] (size_t pos);
const char& operator[] (size_t pos) const;
用法示例：
string s1("Hello CSDN");
for (int i = 0; i < s1.size(); i++)
{
cout << s1[i] << " ";
}
cout << endl;
//H e l l o C S D N
//通过下标+[]来改变值
for (int i = 0; i < s1.size(); i++)
{
s1[i]++;`在这里插入代码片`
}
for (auto e : s1)
{
cout << e << " ";
}
//I f m m p ! D T E O
2、使用at访问对象中的元素
因为at函数也是使用的引用返回，所以我们也可以通过at函数修改对应位置的元素。
char& at (size_t pos);
const char& at (size_t pos) const;
用法示例：
string s("CSDN");
for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
{
//at(pos)访问pos位置的元素
cout << s.at(i);
}
cout << endl;
for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
{
//at(pos)访问pos位置的元素，并对其进行修改
s.at(i) = 'x';
}
cout << s << endl; //xxxx
3、使用范围for访问对象中的元素
需要特别注意的是：若是需要通过范围for修改对象的元素，则用于接收元素的变量e的类型必须是引用类型，否则e只是对象元素的拷贝，对e的修改不会影响到对象的元素。
string s("CSDN");
//使用范围for访问对象元素
for (auto e : s)
{
cout << e;
}
cout << endl; //CSDN
//使用范围for访问对象元素，并对其进行修改
for (auto& e : s) //需要修改对象的元素，e必须是引用类型
{
e = 'x';
}
cout << s << endl; //xxxx
return 0;
4、使用迭代器访问对象中的元素
//使用迭代器访问对象元素
string s1("Hello csdn");
for (auto it = s1.begin(); it != s1.end(); it++)
{
*it = toupper(*it);
}
cout << s1; //HELLO CSDN
十一、string中运算符的使用
1、operator=
string类中对=运算符进行了重载，重载后的=运算符支持string类的赋值、字符串的赋值以及字符的赋值。
string s1("Hello World");
string s2;
s2 = s1;
cout << s2 << endl; //Hello World
s2 = "!!!!!";
cout << s2 << endl; //!!!!!
2、operator+=
string类中对+=运算符进行了重载，重载后的+=运算符支持string类的复合赋值、字符串的复合赋值以及字符复合的赋值
string s1;
string s2("hello");
//支持string类的复合赋值
s1 += s2;
cout << s1 << endl; //hello
//支持字符串的复合赋值
s1 += " CSDN";
cout << s1 << endl; //hello CSDN
//支持字符的复合赋值
s1 += '!';
cout << s1 << endl; //hello CSDN!
3、operator+
string operator+ (const string& lhs, const string& rhs);
string operator+ (const string& lhs, const char* rhs);
string operator+ (const char* lhs, const string& rhs);
string operator+ (const string& lhs, char rhs);
string operator+ (char lhs, const string& rhs);
返回一个新构造的字符串对象，其值是 lhs 中的字符与 rhs 中的字符的相加。
string类中对+运算符进行了重载，重载后的+运算符支持以下几种类型的操作：
string类 + string类
string类 + 字符串
字符串 + string类
string类 + 字符
字符 + string类
它们相加后均返回一个string类对象。
string s;
string s1("super");
string s2("man");
char str[] = "woman";
char ch = '!';
//string类 + string类
s = s1 + s2;
cout << s << endl; //superman
//string类 + 字符串
s = s1 + str;
cout << s << endl; //superwoman
//字符串 + string类
s = str + s1;
cout << s << endl; //womansuper
//string类 + 字符
s = s1 + ch;
cout << s << endl; //super!
//字符 + string类
s = ch + s1;
cout << s << endl; //!super
4、operator>> 和 operator<<
string类中也对>>和<<运算符进行了重载，这就是为什么我们可以直接使用>>和<<对string类进行输入和输出的原因。
istream& operator>> (istream& is, string& str);
ostream& operator<< (ostream& os, const string& str);
用法示例：
string s;
cin >> s; //输入
cout << s << endl; //输出
5、relational operators
string类中还对一系列关系运算符进行了重载，它们分别是==、!=、<、<=、>、>=。重载后的关系运算符支持string类和string类之间的关系比较、string类和字符串之间的关系比较、字符串和string类之间的关系比较。
string s1("abcd");
string s2("abde");
cout << (s1 > s2) << endl; //0
cout << (s1 < s2) << endl; //1
cout << (s1 == s2) << endl; //0
注意：这些重载的关系比较运算符所比较的都是对应字符的ASCII码值。
十二、string中与迭代器相关的函数
1、与正向迭代器相关的函数
begin函数：返回一个指向字符串第一个字符的迭代器。
iterator begin();
const_iterator begin() const;
end函数：返回一个指向字符串结束字符的迭代器，即’\0’
iterator end();
const_iterator end() const;
使用示例：
//正向迭代器
string::iterator it = s.begin();
while (it != s.end())
{
cout << *it;
it++;
}
cout << endl; //hello string
2、与反向迭代器相关的函数
rbegin函数：返回指向字符串最后一个字符的反向迭代器。
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rbegin() const;
rend函数：返回指向字符串第一个字符前面的理论元素的反向迭代器。
reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator rend() const;
//反向迭代器
string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
while (rit != s.rend())
{
cout << *rit;
rit++;
}
cout << endl; //gnirts olleh
十三、string与字符串之间的转换
1、将字符串转换为string
将字符串转换为string很简单，在前面讲string的定义方式时就有说到。
1.
string s1("hello world");
2.
char str[] = "hello world";
string s2(str);
cout << s1 << endl; //hello world
cout << s2 << endl; //hello world
2、使用c_str或data将string转换为字符串
const char* c_str() const;
const char* data() const;
区别：
- 在C++98中，c_str()返回 const char* 类型，返回的字符串会以空字符结尾。
- 在C++98中，data()返回 const char* 类型，返回的字符串不以空字符结尾。
但是在C++11版本中，c_str()与data()用法相同。
string s1("Hello World");
auto str1 = s1.data();
auto str2 = s1.c_str();
cout << str1 << endl; //Hello World
cout << str2 << endl; //Hello World
十四、string中子字符串的提取
1、使用substr函数提取string中的子字符串
string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;
使用示例：
string s1("abcdef");
string s2;
//substr(pos, n)提取pos位置开始的n个字符序列作为返回值
s2 = s1.substr(2, 4);
cout << s2 << endl; //cdef
2、使用copy函数将string的子字符串复制到字符数组中
size_t copy (char* s, size_t len, size_t pos = 0) const;
用法示例：
string s("abcdef");
char str[20];
//copy(str, n, pos)复制pos位置开始的n个字符到str字符串
size_t length = s.copy(str, 4, 2);
//copy函数不会在复制内容的末尾附加'\0'，需要手动加
str[length] = '\0';
cout << str << endl; //cdef
十五、string中的getline函数
我们知道，使用>>进行输入操作时，当>>读取到空格便会停止读取，基于此，我们将不能用>>将一串含有空格的字符串读入到string对象中。
string s;
cin >> s; //输入：hello CSDN
cout << s << endl; //输出：hello
return 0;
这时，我们就需要用getline函数完成一串含有空格的字符串的读取操作了。
用法一：
istream& getline (istream& is, string& str);
getline函数将从is中提取到的字符存储到str中，直到读取到换行符’\n’为止。
用法示例：
string s;
getline(cin, s); //输入：hello CSDN
cout << s << endl; //输出：hello CSDN
用法二：
istream& getline (istream& is, string& str, char delim);
用法示例：
string s;
getline(cin, s, 'D'); //输入：hello CSDN
cout << s << endl; //输出：hello CS
