c++|STL简介+string类的使用(常用接口)

目录

一、STL简介

1.1STL的版本

 1.2STL六大组件

1.3STL的重要性及缺陷 

二、string类简介

2.1string类了解

2.2为什么学习string类

三、string类使用(常用接口)

3.1string类的成员函数

3.1.1构造函数

3.1.2析构函数

3.1.3“=”运算符重载函数 

3.2迭代器(iterator)+string类对象的访问及遍历

3.2.1 iterator

3.2.2 operator[]

3.2.3 at()

3.2.4 back() && front()

3.2.5 范围for

3.3string类对象的容量操作

3.3.1 size() && length()

3.3.2 capacity() && reserve && resize

3.3.3  empty() && clear()

3.4string类对象的修改操作

3.4.1 push_back  && append && assign && insert

3.4.2 operator+=

3.4.3 c_str()

3.4.4 find+ npos && substr()

3.4.5 erase

一、STL简介

STL(standard template libaray-标准模板库):从表面意思来说，他是c++标准库的重要组成成分，他的组件(接口)是可复用的，管理着数据结构和算法。

1.1STL的版本

  • 原始版本--HP版本(所有STL实现版本的始祖),开源版本，允许任何人使用，但后人如对其修改，也需开源。
  • P.J.版本--继承自HP版本，在 HP 版本的基础上进行了大量的独立创作和投入，形成了新的商业价值，那么他可以根据自己的意愿选择是否收费，并制定自己的授权协议。被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，那么必然有一定的缺陷不容易发现，可读性较低。
  • RW版本--继承HP版本，被C++ Builder采用，同样不能修改，可读性较低
  • SGI版本--继承HP版本，被GCC(Linux)采用，开源版本，可移植性好，阅读性非常高。在学习过程中，就可以参照这个版本的源码进行研究。

 1.2STL六大组件

STL有六大组件，通过一张图来展示，要学的第一个组件就是容器，这些容器接口说白了就是管理数据结构，最重要的基础就是string接口，string产生其实比STL还要早，后来才归类进来，学会这一个，就可以贯通各个接口，因为用法都大差不差。

 

1.3STL的重要性及缺陷 

STL在笔试中、面试中占了很重要的一部分，在工作中也会经常使用，在学习STL的过程中，也不能急于求成，先学会怎么用，再去深入了解底层，再扩展。当然在学习过程中也可能遇到以下问题，当然这应该也是STL的缺陷。

1.STL更新慢。

2.STL现在没有只差线程安全。并发环境下需要我们自己加锁。且锁的粒度是比较大的

3.STL极度的追求效率，导致内部比较复杂。比如类型萃取，迭代器萃取

4.STL的使用会有代码膨胀的问题，当然这是模板语法本身导致的。

接下来我们进行学习第一个容器接口string类，并结合所学理解STL的缺陷。

二、string类简介

2.1string类了解

1.string类其实就是一个模板类，typedef过来的，是basic_string模板类的一个实例，用的char来实例化basic_string模板类。

2.管理字符序列的一个类

3.string类有许多接口，这些接口都是用来操作操作字符串

4.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（如UTF-8）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。

2.2为什么学习string类

其实还是一个原则，string类可以更好的面向对象，string类的接口都是拿来使用就行，不需要过分管理底层如何实现，而C语言就不同了，轮子需要自己造，空间需要自己管理 ，不能出错。

 那么接下来，就进行学习string类的常用接口有哪些，以及如何使用。

三、string类使用(常用接口)

在介绍string类接口前先说明一下接口会出现的npos,他是成员常量，在接口中扮演缺省值成分，size_t为unsigned int,无符号整形的-1，即整形最大值。也就是不传参，默认就是缺省值。其次在使用string类的接口时包含一下头文件#include <string>

static const size_t npos = -1;

3.1string类的成员函数

3.1.1构造函数

default (1) 
                             string();
                        默认构造函数，构造空的string类对象，即空字符串
copy (2) 
                     string (const string& str);
                                                   拷贝构造函数
substring (3) 
    string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);
                   从字符串的 pos 位置取len个字符串来构造string类对象
from c-string (4) 
                        string (const char* s);
                                        用c-string来构造string类对象
from sequence (5) 
                 string (const char* s, size_t n);
                              从字符串中拷贝前n个字符构造string类对象
fill (6) 
                     string (size_t n, char c);
                                        string类对象中包含n个字符c

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string str;//构造空对象，调用默认构造函数
	string s("hello world");//用c-string来构造string类对象
	string s1(5, 'x');//创建5个字符x
	string s2(s1);//s1拷贝给s2
	string s3(s, 5, 3);//从第五个位置，拷贝3个字符给s3
	string s4(s, 2);//从第2个位置，npos为整形最大值，默认拷贝后面所有字符给s4，包括'/0'

	string s5("hello world", 5);//拷贝前5个字符给s5

	cout << s << endl;
	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	cout << s4 << endl;
	cout << s5 << endl;
	return 0;
}

 运行结果：

3.1.2析构函数

~string():这个基本上不用，编译器会自动调用析构函数，释放对象

3.1.3“=”运算符重载函数 

string (1) 
string& operator= (const string& str);
c-string (2) 
string& operator= (const char* s);
character (3) 
string& operator= (char c);
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{

	string s("hello world");
	string s1 = s;
	string s2 = "hello world";

	//string s3 = 'x';这个不支持，这种构造形式只能是字符串，不能是单个字符
	string s3;
	s3 = 'x';


	cout << s << endl;
	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	return 0;
}

运行结果:

3.2迭代器(iterator)+string类对象的访问及遍历

迭代器本质上可以是内置类型，如typedef过的指针(例如：typedef char* iterator; typedef const char*  const_iterator)，也可以是其他类型（自定义类型），虽然迭代器底层实现方式不同，但在表面上其功能是一样的，当作指针来理解使用。其次，迭代器可以适用所有容器，例如：string、vector、list、stack、queue等

3.2.1 iterator

迭代器的范围对于对象而言是左闭右开：[  )，在字符串当中代表最后一个'/0'位置，并不算是有效字符

迭代器是属于string的类域，所以调用迭代器时，要指明类域，即string::iterator

迭代器作用于的成员函数有8个： begin(),end(),rbegin(),rend(),cbegin(),cend(),crbegin(),crend()。

他作用于的成员函数有各自的重载函数。

①begin + end（作用：正向遍历字符串）

iterator begin():返回指向第一个字符串的迭代器

iterator end()：返回指向最后一个字符串下一个位置的迭代器，可以认为指向'/0'
const_iterator begin() const:返回指向第一个字符串的迭代器，但迭代器所指向的内容不能修改 
const_iterator end() const;返回指向最后一个字符串的迭代器，但迭代器所指向的内容不能修改 

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{

	string s("hello world");
	const string s1("excuse me");
	string::iterator it = s.begin();//指向字符串的第一个位置，返回对象为迭代器
	string::const_iterator it1 = s1.begin(); //返回指向第一个字符串的迭代器，但迭代器所指向的内容不能修改
	while (it != s.end())//遍历
	{
		cout << *it;//迭代器当作指针，进行解引用
		//*it = 'x';可以修改
		++it;
	}
	cout << endl;
	while (it1 != s1.end())//遍历
	{
		cout << *it1;//迭代器当作指针，进行解引用
		//*it = 'x';不能修改
		++it1;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

 

 ②rbegin + rend（作用：反向遍历字符串）

reverse_iterator rbegin():反向迭代器，其功能跟begin相反，返回指向最后一个字符的迭代器

reverse_iterator rend():其功能与end相反，返回指向第一个字符的迭代器

const_reverse_iterator begin() const:返回指向最后一个字符串的迭代器，但迭代器所指向的内容不能修改 
const_reverse_iterator end() const：返回指向第一个字符的迭代器，但迭代器所指向的内容不能修改 

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{

	string s("hello world");
	const string s1("excuse me");
	string::reverse_iterator it = s.rbegin();//指向字符串的最后一个位置，返回对象为迭代器
	string::const_reverse_iterator it1 = s1.rbegin(); //返回指向最后一个字符串的迭代器，但迭代器所指向的内容不能修改
	while (it != s.rend())//反向遍历
	{
		cout << *it;//迭代器当作指针，进行解引用
		//*it = 'x';可修改
		++it;
	}
	cout << endl;
	while (it1 != s1.rend())
	{
		cout << *it1;//迭代器当作指针，进行解引用
		//*it1 = 'x';不能修改
		++it1;
	}
	return 0;
}

 

③cbegin + cend  ④crbegin + crend

这两个组合就是说明调用的是const对象的迭代器,当调用的是const对象迭代器时，前缀有符号c和不加c都是一样的。

例如：const s1("hello world"); 定义一个const对象，调用const的迭代器。

string::const_iterator it = s1.cbegin();或者string::const_iterator it1 = s1.begin();

同理另外几个也是一样的，所以这两个组合也没啥特别大的作用。

3.2.2 operator[]

属于string类，运算符[ ]的重载函数，直接由string对象调用访问对象元素。

重载版本：

char& operator[](size_t pos):返回pos位置的字符，由const string类对象调用

const char& operator[](size_t pos) const:返回pos位置的字符,是一个常量引用 ，不能对其修改，且在函数内部不能修改对象的成员变量。


#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("hello world");
	const string s1("excuse me");

	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		cout << s[i];
	}
	cout << endl;
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
	{
		cout << s1[i];
		//s[i] = 'x';不能修改常量引用
	}
	return 0;
}

3.2.3 at()

功能跟operatro[]一样,调用方式不同罢了

重载版本：

char& at(size_t pos);

const char& at(size_t pos) const;

using namespace std;
int main()
{
	string s("hello world");
	const string s1("excuse me");

	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		cout << s.at(i);
	}
	cout << endl;
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
	{
		cout << s1.at(i);
		//s[i] = 'x';不能修改常量引用
	}
	return 0;
}

 

3.2.4 back() && front()

分别返回最后一个字符和第一个字符 

重载版本： 

char& back();     const char& back();

char& front();      const char& front();

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("hello world");
	const string s1(s);

	cout << s.back() << endl;
	s.back() = '!';//修改最后一个字符
	cout << s.back() << endl;

	cout << s.front() << endl;
	s.front() = '!';//修改第一个字符
	cout << s.front() << endl;

	cout << s1.back() << endl;
	cout << s1.front() << endl;
	return 0;
}

 

3.2.5 范围for

 他的底层其实就是用迭代器来实现的，调用的就是迭代器，只不过在表面上的用法不同而已

形式：

for(auto e :  对象) {}; 或者for(auto& e : 对象) {};

e对象的名称可以随便取，一般用e,auto在类和对像章节讲过，根据赋值对象的类型来推演被赋值对象的类型。如何使用范围for的形式，具体也要看对象中的成员赋值给e时，是否要调用拷贝构造，而造成没必要的浪费。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("hello world");
	const string s1 = "string is easy to learn";
	for (auto e : s)//依次取s中的元素到e中，底层调用的就是迭代器。依次打印e中的内容
	{
		cout << e;
	}
	cout << endl;
	for (auto d : s1)
	{
		cout << d;
	}
}

 

3.3string类对象的容量操作

3.3.1 size() && length()

函数原型：

 size_t size() const;    size_t length() const;

他们两的作用是一样的，都是获取字符串的长度，至于为什么有两个，这是因为历史上的原因，早期是先出来的length函数，但后来如果用length来表示树的大小就不合适，所以又造了个size函数，就是为了更符合表面意义，本质上没区别。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("hello world");
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	return 0;
}

3.3.2 capacity() && reserve && resize

函数原型：

size_t capacity() const;返回string对象容量的大小。

void reserve(size_t n);对容量进行操作，vs下只能扩容，不能缩容

 void resize(size_t);  void resize(size_t, char c);对_size 和容量和数据的操作，vs下对容量的操作只能扩容

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{

	string s("hello world");
    cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;//返回空间总大小，可能比字符串的长度大，可能采用了对齐规则

	s.reserve(30);//扩容
	cout << s.capacity() << endl;

    //n是相对字符串的大小
	//n<resize<capacity，进行尾插数据,若未指定尾插数据默认为0
	s.reserve(20);//vs下reserve不支持缩容，所以还是和前面的容量一样
	s.resize(16, 'y');//剩余的空间都尾插'y'
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	//n>capacity,进行扩容，然后尾插数据
	s.resize(46, 'x');//扩容后多余的空间都尾插'x'
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	//resize<n，删除数据，只取前面resize个数据，此时resize不会缩容，但size大小变了
	s.reserve(30);
	s.resize(5);
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;
	return 0;
}

3.3.3  empty() && clear()

 函数原型：

bool empty() const;判断字符串是否为空

void char();清空字符串中的内容，变为空串

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{

	string s("hello world");

	cout << s << endl;
	cout << s.empty() << endl;//s不为空
	while (!s.empty())//判断s对象是否为空，不是就清空
	{
		s.clear();
	}
	
	cout << s.empty() << endl;//s为空
	s = 'w';//插入一个字符
	cout << s << endl;
	return 0;
}

3.4string类对象的修改操作

3.4.1 push_back  && append && assign && insert

函数原型：

void push_back(char c);尾插一个字符

 append(部分重载)：

string& append (const string& str);追加字符串的拷贝

string& append (const char* s);追加字符串的拷贝

string& append (const char* s, size_t n);追加字符串的前n个字符

string& append (size_t n, char c);追加n个字符c

assign的原型跟append的一样，但它的功能是赋值，而不是追加

insert(部分重载)：

string& insert (size_t pos, const string& str); pos位置插入字符串

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

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

string& insert (size_t pos, size_t n, char c);pos位置插入n个字符c

void insert (iterator p, size_t n, char c);迭代器位置插入n个字符c

iterator insert (iterator p, char c);迭代器位置插入字符c

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{

	string s;

	s.push_back('h');//尾插字符
	s.push_back('e');
	cout << s << endl;

	s.append("llo");//尾插字符串
	s.append("world", 5);
	cout << s << endl;

	s.assign("excuse me");//赋值
	cout << s << endl;

	string s2;
	string s3 = "world";

	s2.insert(0, "hello");//在0位置插入字符串
	cout << s2 << endl;

	s2.insert(s3.size(), s3);
	cout << s2 << endl;

	s3.insert(0, 1, 'h');//0位置插入1个字符h
	s3.insert(s3.begin() + 1, 1, 'e');//迭代器+1位置插入1个字符e
	s3.insert(s3.begin() + 2, 2, 'l');//迭代器+2位置插入2个字符l
	s3.insert(s3.begin() + 4, 'o');//迭代器+4位置插入字符o
	cout << s3 << endl;
	return 0;
}

3.4.2 operator+=

函数原型（重载）：

string& operator+= (const string& str);尾插字符串

string& operator+= (const char* s);尾插字符串

string& operator+= (char c);尾插字符

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{

	string s;
	string s1 = "hello";
	s += s1;//尾插字符串
	s += ' ';//尾插字符空格
	s += "world";
	cout << s << endl;
	return 0;
}

 

3.4.3 c_str()

函数原型：

const char* c_str() const;返回指向数组的指针，该数组包含以空结尾的字符序列（即C字符串），数组中的值跟对象中的值一样。就是获取字符串，以c字符形式返回

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1 = "hello";
	
	//const char* str=s1;×
	const char* str = s1.c_str();//✓
	cout << str << endl;
	return 0;
}

 

3.4.4 find+ npos && substr()

函数原型：

find：

size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;在pos位置查询字符串，默认从0开始

size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;在pos位置查询字符串，默认从0开始

size_t find (const char* s, size_t pos, size_t n) const;在pos位置查询字符串的前n个字符

size_t find (char c, size_t pos = 0) const;在pos位置查询字符，默认从0开始

若查询到字符串，则返回字符串的起始位置的下标，否则返回npos;

substr: 

string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;pos位置往后取len个字符返回给新对象，默认从0位置开始取。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("test1.cpp hello world");
	string s1("https://leetcode.cn/problems/ba-zi-fu-chuan-zhuan-huan-cheng-zheng-shu-lcof/description/");

	size_t pos1 = s1.find(':');//默认从0位置查询字符
	cout << s1.substr(0, pos1) << endl;;
	size_t pos2 = s1.find("/",pos1+3);//从Pos+3的位置查询字符串
	cout << s1.substr(pos1 + 3, pos2-pos1-3) << endl;//从POS+1位置取POS-POS1+3个字符
	cout << s1.substr(pos2 + 1)<<endl;//默认从0开始取POS2+1个字符
	cout << s.c_str() << endl;
	cout << s.substr(2)<<endl;

	size_t pos3 = s1.find("/");
	while (pos3 != string::npos)
	{
		s1.replace(pos3, 1, "*");//pos3位置，替换一个字符
		pos3 = s1.find("/", pos3 + 1);
	}
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

 运行结果:

3.4.5 erase

string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos);从Pos位置删除len个字符，默认从0开始，默认删除所有字符

iterator erase (iterator p);删除迭代器位置的字符

iterator erase (iterator first, iterator last);删除迭代器区间的字符

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("test1.cpp   hello world");
	cout << s << endl;

	s.erase(0,5);//从0位置删除5个字符
	cout << s << endl;

	s.erase(0, 4);//从0位置删除4个字符
	cout << s << endl;

	s.erase(s.begin());//删除迭代器位置
	cout << s << endl;

	s.erase(s.begin(), s.begin() + 2);//删除迭代器区间的字符
	cout << s << endl;
    
    s.erase();
	cout << s << endl;//s为空

	return 0;
}

 

end~

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文章目录 备份导出数据方案一&#xff1a;支持可以整个库导出、部分表导出、多个库导出&#xff08;可选格式较少&#xff09;使用连接数据库鼠标右键选择需要导出备份的数据库-工具-备份勾选需要导出的表-点击下一步设置输出目录和输出名称-点击开始导出成功 方案二&#xff1…
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如何查看局域网IP？

如何查看局域网IP？

在日常使用计算机和网络时&#xff0c;我们经常需要查看本地设备在局域网中的IP地址&#xff0c;以便进行一些网络配置或者连接其他设备。本文将介绍如何查看局域网中的IP地址&#xff0c;以及相关技术中的天联组网优势。 查看局域网IP 在Windows操作系统中&#xff0c;我们可…
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Centos 配置JDK和Tomcat（新手版）

Centos 配置JDK和Tomcat（新手版）

Centos 配置JDK和Tomcat&#xff08;新手版&#xff09; 1、安装JDK 如果原环境有jdk则需要卸载。 先用命令查看 rpm -qa|grep java 如果有jdk则需要卸载rpm -e --nodeps java-1.7.0-openjdk-1.7.0.191-2.6.15.5.el7.x86_64rpm -e --nodeps java-1.8.0-openjdk-…
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ClickHouse初体验

ClickHouse初体验

1.clickHouse是啥&#xff1f; ClickHouse 是俄罗斯的 Yandex 于 2016 年开源的列式存储数据库(DBMS)&#xff0c;使用 C语言编写&#xff0c;主要用于在线分析处理查询(OLAP)&#xff0c;能够使用SQL查询实时生成分析数据报告 2.clickHouse的特点 2.1列式存储 对于列的聚合&…
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web--文件下载，文件删除，文件读取

web--文件下载，文件删除，文件读取

文件下载 看下载的地址 r不为空&#xff0c;所以传入donwload 下面的都能下载 实例 这样就会尝试下载1.zip 下载上一个目录的文件 包含了很多&#xff0c;里面可能就有配置文件 就是看到这种直接放文件上去 任意文件读取 得搜索特定函数&#xff0c;然后去源码找 找到调用的地…
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软考 系统架构设计师系列知识点之云原生架构设计理论与实践（8）

软考 系统架构设计师系列知识点之云原生架构设计理论与实践（8）

接前一篇文章&#xff1a;软考 系统架构设计师系列知识点之云原生架构设计理论与实践&#xff08;7&#xff09; 所属章节&#xff1a; 第14章. 云原生架构设计理论与实践 第2节 云原生架构内涵 14.2 云原生架构内涵 关于云原生的定义有众多版本&#xff0c;对于云原生架构的…
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JAVA的控制语句

JAVA的控制语句

控制语句 分为顺序、选择和循环 顺序结构 先执行a&#xff0c;再执行b 条件判断结构 如果......则....... 循环结构 如果.....则重复执行 条件判断结构&#xff08;选择结构&#xff09; if单分支结构 语法结构&#xff1a; if(布尔表达式){ 语句块 } 注&#xff…
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极简wordpress网站模板

极简wordpress网站模板

Pithy设计师wordpress网站模板 精练简洁的wordpress模板&#xff0c;设计师或设计工作室展示型网站模板。 https://www.jianzhanpress.com/?p6329
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11.Notepad++

11.Notepad++

文章目录 一、下载和安装设置练习 以前在记事本上写的代码看上去有点累&#xff0c;因为所有的单词看上去都是黑色的&#xff0c;并且当代码出现问题后&#xff0c;它提示第三行&#xff0c;我们还需要一行一行去数。这些问题都可以由一个高级记事本&#xff1a; Notepad 来解…
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Ceph——部署

Ceph——部署

Ceph简介 Ceph是一款开源的 SDS 分布式存储&#xff0c;它具备极高的可用性、扩展性和易用性&#xff0c;可用于存 储海量数据 Ceph的存储节点可部署在通用服务器上&#xff0c;这些服务器的 CPU 可以是 x86 架构的&#xff0c;也可以 是 ARM 架构的。 Ceph 存储节点之间相互…
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深入探讨分布式ID生成方案

深入探讨分布式ID生成方案

&#x1f388;&#x1f388;作者主页&#xff1a; 喔的嘛呀&#x1f388;&#x1f388; &#x1f388;&#x1f388;所属专栏&#xff1a;python爬虫学习&#x1f388;&#x1f388; ✨✨谢谢大家捧场&#xff0c;祝屏幕前的小伙伴们每天都有好运相伴左右&#xff0c;一定要天天…
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