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系列专栏：〖C/C++小游戏〗〖Linux〗〖数据结构〗 〖C语言〗
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一、string类
这里我们对string类进行一个简单的总结：
- string是表示字符串的字符串类
- 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。
- string在底层实际是：
//string是basic_string模板类的别名
typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;- 不能操作多字节或者变长字符的序列。
这里有一个需要注意的点：
在使用string类时，必须包含#include头文件以及using namespace std;
二、string类的常用接口
2.1 string对象常见构造（constructor）
| (constructor)函数名称 | 功能说明 |
| string()（重点） | 构造空的string类对象，即空字符串 |
| string(const char* s)（重点） | 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 |
| string(const string&s)（重点） | 拷贝构造函数 |
2.1.1 string（）
- 构造空的string对象，即空字符串
//空构造函数
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1;
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.1.2 string(const char* s)
- 用C-string来构造string类对象
//常量字符串
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
return 0;
}
其实相当于将常量字符串拷贝到str中
2.1.3 string(size_t n, char c)
- 用n个相同的字符c去构造string类对象
//创建一个包含 5 个重复字符 'a' 的字符串
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1(5,'a');
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.1.4 string(const string&s)
- 拷贝构造（深拷贝），只有调用默认拷贝构造才是浅拷贝
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
string s2(s1);
cout << s1 << endl;
cout << s2 << endl;
cout << &s1 << endl;
cout << &s2 << endl;
return 0;
}
2.1.5 string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos)
- 拷贝一个string类对象，读取从他的第pos个位置开始的往后的len个字符
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
string s2(s1, 6, 3);
cout << s2 << endl;
return 0;
}
注：
如果拷贝的字符数量大于字符串的字符个数的话，就全部打印完；如果不给值，则是缺省值npos，值为-1，也是全部打完。
2.2 string类对象的容量操作（Capacity）
| 函数名称 | 功能说明 |
| size（重点） | 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 （重点） | 检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false |
| clear （重点） | 清空有效字符 |
| reserve （重点） | 为字符串预留空间** |
| resize （重点） | 将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充 |
2.2.1 size和length
- size和length其实是一样的， 都代表字符串的长度，但是早期STL还没出现的时候，strling类用的是length，但是后来STL出来后，里面大部分都是用的size，所以为了保持一致性又造了一个size出来，平时用哪个都可以的。
用法如下：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1.length() << endl;
cout << s1.size() << endl;
return 0;
}
注意：这里计算出来的是有效字符个数，也就是说不包括’\0’
2.2.2 capacity
- 表示string当前的容量，一般来说是默认不算上’\0'
用法如下：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1.capacity() << endl;
return 0;
}
注：vs用的是PJ版STL，字符串会先被存在_Bx数组中，是char[16]类型，超过之后才会去动态开辟空间，第一次开辟空间是32，然后从32开始进行1.5倍扩容。而g++是SGI版STL，直接就是从0开始，然后根据情况直接开始扩容，从0开始进行2倍扩容。
2.2.3 empty
- 字符串为空返回1，不为空返回0
用法如下：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1.empty() << endl;
return 0;
}
2.2.4 clear
- 清空字符串
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
s1.clear();
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.2.5 reverse
- 作用是开空间，扩容
- 如果 n 大于当前字符串容量（capacity），则该函数会导致容器将其容量增加到 n 个字符（或更大）。
- 在所有其他情况下，它被视为一个非约束性的缩减字符串容量请求：容器实现可以自由优化，保持字符串的容量大于n。
- 此函数对字符串长度没有影响，也无法更改其内容。(当n小于对象当前的capacity时，什么也不做)
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1.capacity() << endl;
cout << s1.size() << endl;
//1.5倍扩容
s1.reserve(30);
cout << s1.capacity() << endl;
cout << s1.size() << endl;
return 0;
}
- 扩容不会改变size()。
- vs根据1.5倍的扩容规则，至少会扩容到超过你的要求。如果是g++的话，就是2被扩容。
2.2.6 resize
- 改变size，减少的话就是变少（不会改变容量），如果增多的话就可能会扩容顺便帮助我们初始化，第一个版本的话初始化补\0，第二个版本的话就是初始化c字符
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1.capacity() << endl;
cout << s1.size() << endl;
s1.resize(30);
cout << s1.capacity() << endl;
cout << s1.size() << endl;
return 0;
}
总结：
- **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(),它的长度不包括\0。
- clear()只是将string中有效字符清空，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(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。
2.3 string类对象的访问及遍历操作（Iterators）
| 函数名称 | 功能说明 |
|
operator[]
（重点）
|
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
|
2.3.1 operater[ ] 和 at()
- 返回该位置的字符
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string const s1("hello world");
for (int i = 0; i < s1.length(); i++)
{
cout << s1[i];
}
cout << endl;
return 0;
}
注：用[ ]越界是断言错误。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string const s1("hello world");
for (int i = 0; i < s1.length(); i++)
{
cout << s1.at(i);
}
cout << endl;
return 0;
}
注：at（）越界时候报的是非法。
2.3.2 迭代器（iterator）遍历
迭代器有两种，还有一个叫做反向迭代器，就是从尾部开始遍历,我们这里介绍正向迭代器
iterator是一个类型定义在string里面，所以它要指定类域，才能取到。
begin是开始的指针，end是指向‘\0’的指针，注意是左闭右开！！
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
for (string::iterator i = s1.begin(); i != s1.end(); i++)
{
cout << *i;
}
cout<<endl;
return 0;
}
反向迭代器就是从后开始往前移动：
这里要引出的是 reverse_iterator 其实这里的rbegin是字符串的最后一个位置（不是\0)，并且这里的指针也是++，向前移动。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
for (string::reverse_iterator i = s1.rbegin(); i != s1.rend(); i++)
{
cout << *i;
}
cout<<endl;
return 0;
}
注：迭代器像指针，但不是指针。
2.3.3 范围for
- 自动取容器中的数据，赋值给e，自动迭代，自动往后走，自动结束。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
for (auto e:s1)
{
cout << e;
}
cout<<endl;
return 0;
}
注：for循环的底层实现就是迭代器！
2.4 string类对象的修改操作（Modifiers）
2.4.1 push_back
- 在字符串尾插字符C
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
s1.push_back('!');
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.4.2 append
- append尾插，可以插入字符串
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
s1.append(" hhhh!");
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.2.3 operator+=
- operator+=可以实现在字符串后面追加字符或者字符串，并且函数的可读性更高，所以我们一般选择使用+=来实现对对象的追加
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
s1+=(" hhhh!");
cout << s1 << endl;
s1 += ('x');
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.2.4 assign（了解即可）
- assign赋值，字符覆盖
void test_string9() {
// 创建一个初始内容为"xxxxxxx"的字符串str
string str("xxxxxxx");
// 创建一个基础字符串base，
string base = "The quick brown fox jumps over a lazy dog.";
// 使用assign方法将base的全部内容赋给str，替换str原来的内容
str.assign(base);
// 输出赋值后str的内容
cout << str << '\n';
// 第二种用法：使用assign方法从base的第5个字符开始截取10个字符，并将这10个字符赋给str
str.assign(base, 5, 10);
// 输出截取并赋值后str的内容
cout << str << '\n';
}
2.2.5 insert
- insert都是在当前位置的前面插入
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
s1.insert(0, "abc");
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.2.6 erase
- erase删除:表示第pos个位置开始后len个字符删除，len的默认值是npos
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
s1.erase(5, 2);
cout << s1 << endl;
return 0;
}
2.2.7 replace
- replace替换:将pos位置开始的len个字符替换成字符串
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
s1.replace(6, 1, "xx");
cout << s1<< endl;
return 0;
}
2.2.8 swap
- 交换2个string类对象的指针指向
void test_string9()
{
string s2("hello world hello abcd");
string s3;
s3.reserve(s2.size());
for (auto ch : s2)
{
if (ch != ' ')
{
s3 += ch;
}
else
{
s3 += "20%";
}
}
cout << s3 << endl;
s2.swap(s3);
cout << s2 << endl;
}
总结：
- 在string尾部追加字符时，s.push_back / s.append() / += 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。
2.5 string类对象的操作（operations）
|
c_str(重点)
| 返回c格式的字符串 |
|
find
|
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
|
2.5.1 c_str
- 以C语言的方式打印字符串
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1.c_str() << endl;
return 0;
}
注：不能通果c_str 返回的指针去修改字符串，因为它指向的是常量区域。
2.5.2 find
- find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,如果没有找到会返回npos
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("file.cpp");
size_t pos1 = s1.find('.');
if (pos1 != string::npos)
{
string suffix = s1.substr(pos1);
cout << suffix << endl;
}
else
{
cout << "没找到后缀" << endl;
}
return 0;
}
2.5.3 refind
- rfind从字符串pos位置开始向前找字符c，返回该字符在字符串中的位置,如果没有找到会返回npos
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("file.cpp.tar.zip");
size_t pos1 = s1.rfind('.');
if (pos1 != string::npos)
{
string suffix = s1.substr(pos1);
cout << suffix << endl;
}
else
{
cout << "没有后缀" << endl;
}
return 0;
}
2.5.4 substr
- 在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello world");
cout << s1.substr(3, 4) << endl;
cout << s1.substr(3, 12) << endl;
}
如何利用上面接口，区分开网站的协议，域名，网址呢？
void test_string10()
{
string url1("https://legacy.cplusplus.com/reference/string/string/substr/");
string protocol, domain, uri;//协议，域名，网址
size_t i1 = url1.find(':');
if (i1 != string::npos)
{
protocol = url1.substr(0, i1 - 0);
cout << protocol << endl;
}
size_t i2 = url1.find('/',i1+3);
if (i2 != string::npos)
{
domain = url1.substr(i1+3, i2-(i1+3));
cout << domain << endl;
uri = url1.substr(i2+1);
cout << uri << endl;
}
}
2.6 string类非成员函数
其实这里用的不多，不做过多的讲解
但是这个getline函数是可以用到一些题目中来读取字符串的，他遇到换行符就会停止读取，遇到空格不会.
2.6.1 getline
获得一个字符串(hello word!)里面最后一个单词的长度
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
string line;
// 不要使用cin>>line,因为会它遇到空格就结束了
// while(cin>>line)
while (getline(cin, line))
{
size_t pos = line.rfind(' ');
cout << line.size() - （pos+1) << endl;
}
return 0;
}
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