1.标准库中的string类
1.
字符串是表示字符序列的类
2.
标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性
3. string
类是使用
char(
即作为它的字符类型,使用它的默认
char_traits
和分配器类型
4. string
类是
basic_string
模板类的一个实例,它使用
char
来实例化
basic_string
模板类,并用
char_traits和allocator
作为
basic_string
的默认参数
5.
注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节
:
如果用来处理多字节或变长字符
的序列,这个类的所有成员(
如长度或大小
)
以及它的迭代器,将仍然按照字节
(
而不是实际编码的字符
)
来操作
总结:
1. string
是表示字符串的字符串类
2.
该类的接口与常规容器的接口基本相同,再添加了一些专门用来操作
string
的常规操作
3. string
在底层实际是:
basic_string
模板类的别名,
typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
4.
不能操作多字节或者变长字符的序列
5.在
使用
string
类时,必须包含
#include
头文件以及
using namespace std
2.string类的常用接口
2.1string类对象的常见构造
函数名称
|
功能说明
|
string() | 构造空的string类对象,即空字符串 |
string(const char* s) | 用C-string来构造string类对象 |
string(size_t n, char c) | string类对象中包含n个字符c |
string(const string&s) | 拷贝构造函数 |
2.2string类对象的容量操作
函数名称 | 功能说明 |
size | 返回字符串有效字符长度 |
length | 返回字符串有效字符长度 |
capacity | 返回空间总大小 |
empty | 检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回false |
clear | 清空有效字符 |
reserve | 为字符串预留空间 |
resize | 将有效字符的个数该成n个,多出的空间用字符c填充 |
注意:
1. 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()
2. clear()
只是将
string
中有效字符清空,不改变底层空间大小
3. 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
4. reserve(size_t res_arg=0)
:为
string
预留空间,不改变有效元素个数,当
reserve
的参数比string的底层空间总大小小时,
reserver
不会改变容量大小
2.3string类对象的访问及遍历操作
函数名称
|
功能说明
|
operator[] | 返回pos位置的字符,const string类对象调用 |
begin+ end |
begin
获取一个字符的迭代器
+
end
获取最后一个字符下一个位置的迭
代器
|
rbegin + rend |
begin
获取一个字符的迭代器
+
end
获取最后一个字符下一个位置的迭
代器
|
范围for | C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式 |
2.4string类对象的修改操作
函数名称
|
功能说明
|
push_back | 在字符串后尾插字符c |
append | 在字符串后追加一个字符串 |
operator+= | 在字符串后追加字符串str |
c_str | 返回C格式字符串 |
find + npos | 从字符串pos位置开始往后找字符c,返回该字符在字符串中的位置 |
rfind | 从字符串pos位置开始往前找字符c,返回该字符在字符串中的位置 |
substr | 在str中从pos位置开始,截取n个字符,然后将其返回 |
注意:
1.
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
2.
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
2.5string类非成员函数
函数名称
|
功能说明
|
operator+ | 尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低 |
operator>> | 输入运算符重载 |
operator<< | 输出运算符重载 |
getline | 获取一行字符串 |
relational operators | 大小比较 |
3.string类的拷贝
3.1浅拷贝
浅拷贝:也称位拷贝,编译器只是将对象中的值拷贝过来
。如果
对象中管理资源
,最后就会
导致多个对象共
享同一份资源,当一个对象销毁时就会将该资源释放掉,而此时另一些对象不知道该资源已经被释放,以为
还有效,所以当继续对资源进项操作时,就会发生发生了访问违规
// 为了和标准库区分,此处使用String
class String
{
public:
/*String()
:_str(new char[1])
{*_str = '\0';}
*/
//String(const char* str = "\0") 错误示范
//String(const char* str = nullptr) 错误示范
String(const char* str = "")
{
// 构造String类对象时,如果传递nullptr指针,可以认为程序非
if (nullptr == str)
{
assert(false);
return;
}
_str = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(_str, str);
}
~String()
{
if (_str)
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
}
}
private:
char* _str;
};
// 测试
void TestString()
{
String s1("hello bit!!!");
String s2(s1);
}
说明:上述
String
类没有显式定义其拷贝构造函数与赋值运算符重载,此时编译器会合成默认的,当用
s1
构
造
s2
时,编译器会调用默认的拷贝构造。最终导致的问题是,
s1
、
s2
共用同一块内存空间,在释放时同一块
空间被释放多次而引起程序崩溃
,这种拷贝方式,称为浅拷贝
3.2深拷贝
如果一个类中涉及到资源的管理,其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显式给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供
4.string类实现
4.1传统版写法的String类
class String
{
public:
String(const char* str = "")
{
// 构造String类对象时,如果传递nullptr指针,可以认为程序非
if (nullptr == str)
{
assert(false);
return;
}
_str = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(_str, str);
}
String(const String& s)
: _str(new char[strlen(s._str) + 1])
{
strcpy(_str, s._str);
}
String& operator=(const String& s)
{
if (this != &s)
{
char* pStr = new char[strlen(s._str) + 1];
strcpy(pStr, s._str);
delete[] _str;
_str = pStr;
}
return *this;
}
private:
char* _str;
};
4.2现代版写法的String类
class String
{
public:
String(const char* str = "")
{
if (nullptr == str)
{
assert(false);
return;
}
_str = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(_str, str);
}
String(const String& s)
: _str(nullptr)
{
String strTmp(s._str);
swap(_str, strTmp._str);
}
String& operator=(String s)
{
swap(_str, s._str);
return *this;
}
String& operator=(const String& s)
{
if(this != &s)
{
String strTmp(s);
swap(_str, strTmp._str);
}
return *this;
}
private:
char* _str;
};