15.C++STL 2(string类的使用，6000字详解)

⭐本篇重点：string类的使用

⭐本篇代码：c++学习/05.string类的学习 · 橘子真甜/c++-learning-of-yzc - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

目录

一. C/C++字符与string类

二. STL中的string类的使用

2.1 string类常见的构造与赋值

2.2 string对象的数据容量操作

2.3 string对象的遍历和访问操作(读写操作)

operator []访问和范围for

迭代器访问 

2.4 string的修改操作

a 插入删除操作 *

b 函数c_str

c 函数find和函数substr

三. string的简单应用-分离网站的协议/域名/资源

四. 下盘文章：string类的模拟实现 

一. C/C++字符与string类

        我们知道，C语言提供的字符串都是以'\0'为结尾的，在C语言中，库函数给我们提供了很多字符串函数，比如strlen（计算长度）, strcmp（比较字符）, strcpy（字符串拷贝）, strstr（判断是否有子串）, strcat（字符串追加）。这些函数可以帮助我们方便的管理字符串。

        但是在C++中，这些库函数和类分离，不符合OOP思想。并且字符串的底层需要我们自己去管理，容易越界。

        为了更方便的管理和操作字符串，C++ STL为我们提供了string类。string类为我们提供了更为丰富的接口和操作提供我们使用

二. STL中的string类的使用

        我们可以在这个文档中查找string类的信息：string文件介绍

//使用string所需头文件
#include <string>

//string包含在std命名空间中

2.1 string类常见的构造与赋值

常见构造方式如下表

构造方式解释
 string()构造空的string类对象，即空字符串
 string(const string&s)拷贝构造函数
 string(const string&s, size_t pos, size_t len = npos)

从另一个string对象 pos位置后一个字符开始拷贝，拷贝n个字符

如果没指定n，默认拷贝到结尾

 string(const char* s)用C语言字符串构造一个string对象
 string(size_t n, char c)构造一个含n个c字符的string对象
 string(const char* s, size_t n)构造一个string对象，包含s的前n个字符

测试代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1; //定义一个string空对象
	string s2("hello world!");  //应该为 "hello world"
	string s3(s2);				//应该为 "hello world"
	string s4(s2, 2);			//应该是"llo world!"

	string s5(5, 'a');			//应该是"aaaaa"
	string s6("123456", 4);		//应该是"1234"

	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	cout << s4 << endl;
	cout << s5 << endl;
	cout << s6 << endl;
	return 0;
}

运行结果如下：

 赋值方法如下

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	string s2 = s1;
	string s3;
	s3 = s1;

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

2.2 string对象的数据容量操作

string类中给我们提供了很多函数接口

函数名称功能介绍
size()返回这个字符串的有效元素长度
length()返回这个字符串的有效字符长度（这个和size功能一样）
capacity()返回字符串空间的大小
empty()判断string对象是否为空
clear()清空一个string对象，置空。不会改变底层容量

resize(size_t n)

resiize(size_t, char c)

将有效字符变为n个，多余空间是空字符，空间不够会扩容

将有效字符变为n个，多出的空间置为字符c。空间不够会扩容

如果是减少字符，不会减少底层空间

reverse(size_t n = 0)

为字符串预留n个空间。实际上，编译器会给我们提供的空间会大于n。防止越界访问的问题。

如果n小于当前容量，不会减少容量

测试代码1

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world!";
	cout << "s1的有效字符" << s1.size() << endl;
	cout << "s1的长度" << s1.length() << endl;
	cout << "s1的最大容量" << s1.capacity() << endl;

	if (s1.empty())
		cout << "s1为空" << endl;
	else
		cout << "s1为不为空" << endl;

	s1.clear();//清空有效字符,清空字符不会更改其最大容量
	cout << "s1的有效字符" << s1.size() << endl;
	cout << "s1的最大容量" << s1.capacity() << endl;

	return 0;
}

运行结果如下：

 测试代码2：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1; "hello world!";
	cout << "s1的最大容量" << s1.capacity() << endl;
	s1.reserve(100);//将容量设置为100,不修改里面的内容1
	cout << "s1的最大容量" << s1.capacity() << endl;
	s1.reserve(250); // 实际设置的空间大于250
	cout << "s1的最大容量" << s1.capacity() << endl;

	string s2;
	s2.resize(100); //resize也会扩容

	string s3;
	s3.resize(100, '$');
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	return 0;
}

2.3 string对象的遍历和访问操作(读写操作)

1 可以直接使用cout输出

2 可以使用类似数组的[]进行访问

3 使用迭代器访问

3 范围for 

operator []访问和范围for

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "0123456789";
	//1 直接输出
	cout << s1 << endl;

	//2 使用类似数组的[]遍历访问，也能够修改
	//遍历
	for (int i = 0; i < s1.size(); i++)
	{
		cout << s1[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	//修改
	for (int i = 0; i < s1.size(); i++)
	{
		s1[i] += 1;
	}


	//3.使用范围for
	for (const auto& c : s1)
	{
		cout << c << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

运行结果如下

迭代器访问 

迭代器访问可以分为正向迭代器访问和逆向迭代器访问。

测试代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "0123456789";

	//正向迭代器,string::iterator表示的是string类的迭代器
	string::iterator sit = s1.begin();
	while (sit != s1.end())
	{
		//解引用一个迭代器，即可找到这个位置的元素，可以访问和修改这个元素
		cout << *sit << " "; 
		sit++;
	}
	cout << endl;

	//反向迭代器，可以逆向访问和修改容器元素
	string::reverse_iterator rsit = s1.rbegin();
	while (rsit != s1.rend())
	{
		cout << *rsit << " ";
		rsit++;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

测试结果如下：

2.4 string的修改操作

a 插入删除操作 *

函数

说明
push_back(char c)在字符串结尾插入字符c
append在字符串结尾追加一个字符串

operator+=

operator-=

在字符串结尾追加一个字符/字符串

在字符串结尾删除一个字符/字符串

insert(size_t pos, const string& s)

erase(size_t pos, size_t len = npos)

在pos位置后面插入字符或者字符串

在pos位置删除n个字符，默认删除到结尾

operator + 

同理可以在结尾加上一个字符/字符串。但是这个没有使用引用

效率没有+=高

一般建议使用+=这个重载，简单实用且效率较高

测试代码如下

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1;
	s1 += '1';			//1
	s1 += "23";			//123
	s1.append("45");	//12345	
	s1.push_back('6');	//123456
	cout << s1 << endl;


	string s2;
	s2.insert(s2.begin(), '0'); //0
	s2.insert(0, "1234");       //12340
	cout << s2 << endl;

	s2.erase(2);				//12
	cout << s2 << endl;     
	return 0;
}

b 函数c_str

该函数用于将string类转换成为一个C式字符串

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world!";
	const char* s2 = s1.c_str();
	cout << s2 << endl;
	return 0;
}

c 函数find和函数substr

find用于查找字符，函数原型如下，C式字符串，string对象，单个字符都能找

找到后返回其起始下标

找不到返回npos

size_t find (char c, size_t pos = 0) const
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const
size_t find (const string& str, size_t pos = 0)

还有 rfind用于从pos位置开始向前查找(用法find一样)

测试代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	//find
	string s1 = "123456@qq.com";
	string s2 = "qq";
	size_t pos1 = s1.find('@');		//单个字符c
	size_t pos2 = s1.find('.');		//单个字符c
	size_t pos3 = s1.find("com");	//C字符串
	size_t pos4 = s1.find(s2);		//string对象
	size_t pos5 = s1.find("yzc");	//找不到

	cout << "pos1:" << pos1 << endl;
	cout << "pos2:" << pos2 << endl;
	cout << "pos3:" << pos3 << endl;
	cout << "pos4:" << pos4 << endl;
	cout << "pos5:" << pos5 << endl;


	return 0;
}

运行结果 

substr用于取字串

 函数原型如下：从pos开始取字串（默认0位置），如果len没有指定，默认从pos位置取到结尾处

string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;

测试代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "123456@qq.com";
	size_t pos1 = s1.find('@');		//单个字符c
	size_t pos2 = s1.find('.');		//单个字符c

	//substr获取pos位置后的子串
	string s2 = s1.substr(pos1);
	string s3 = s1.substr(pos2);
	cout << "s2:" << s2 << endl;	//结果应该为 @qq.com
	cout << "s3:" << s3 << endl;	//结果应该为 .com

	//可以连续获取子串,我们想要获取456
	string s4 = "123@456@789";

	size_t pos3 = s4.find('@');
	cout << s4.substr(pos3) << endl;			//获取@456@789
	int len = s4.substr(pos3 + 1).find('@');	//计算4到下一个@之间的长度
	
	string ans = s4.substr(pos3 + 1, len);
	cout << ans << endl;    //应该为456

	return 0;
}

测试结果 

三. string的简单应用-分离网站的协议/域名/资源

我们使用string分离网站的 协议，域名，资源

比如我的gitte 网站：橘子真甜 (yzc-YZC) - Gitee.com

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void Test(const string& url)
{
	cout << "网站" << url << endl;

	// 1.分离协议    找到':' 那么0到这个位置就是网站的协议
	size_t index1 = url.find(':');
	if (index1 != string::npos)
	{
		cout << "协议:" << url.substr(0, index1) << endl;;
	}

	//分离域名       找到第一个'/'，':'+3 和'/'之间的就是域名
	size_t index2 = url.find('/', index1 + 3);
	if (index2 != string::npos)
	{
		cout << "域名:" << url.substr(index1 + 3, index2 - (index1 + 3)) << endl;
	}

	//分离资源    第一个'/'后面的内容就是资源
	cout << "资源:" << url.substr(index2 + 1) << endl << endl;
}

//分离网站
int main()
{
	//我们知道网站可以分为3部分，实用string类可以将这3部分分离
	//1 协议		2 域名		3资源

	string url1 = "https://gitee.com/yzc-YZC";
	//协议 https 域名 gitee.com 资源 yzc-YZC

	Test(url1);

	string url2 = "https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/143991873?spm=1001.2014.3001.4503";
	Test(url2);
	return 0;
}

运行结果如下：

四. 下篇文章：string类的模拟实现 

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