C++string类-创新互联

在c语言中，我们想要记录字符串需要创建一个字符串的数组，而c++则提供了另一种方式；

也就是这篇博客所说的string类；

目录

string类

string类的成员函数

string的构造函数

string的容量操作函数

size() / length() / capacity() 函数

reserve(size_t n) / resize(size_t n, char c) 函数

string类对象的访问及遍历操作

operator[] (size_t pos)

begin()/end()/rbegin()/rend()

迭代器——iterator

string类对象修改操作

string的其他函数

string类

#include

作为字符串数组的升级版，string类自然也有它的独特之处——可变长数组；

c语言中的字符串数组只能在创建的时候定好初始的长度，数据长度不能超过数组长度；

而string类则没有这样的顾虑，虽然string变量都有自己的初始长度，但是它内部的成员函数会在输入数据超过初始长度的时候，会自动开辟空间，因此可以不用考虑数组长度；

此外，c++考虑到需要兼容c语言，也给string类重载了一个类似于c语言创建字符串数组的构造方式

但是这里有一点需要注意的是，虽然string类这里的创建方式和c语言的字符串数组一样；

但是它还是有很多不同的；

首先就是它并不是以 ‘\0’ 作为结束的标志；

我们可以看下它内部：

可以看到 s1 并不是以 '\0’ 作为结束标志的；

好，说了那么多 string类和 c语言数组的不同，那么来讲讲string类特有的功能吧；

string类的成员函数

string类中实现了许多成员函数，并且每种函数根据不同的情况有不同的重载；

这里我们就认识一下用的比较多的函数吧；

string的构造函数

void test3()
{
	string s1;
	string s2("abcd");
	string s3(5, 'c');
	string s4(s3);

	cout<< "s1 = "<< s1<< endl;
	cout<< "s2 = "<< s2<< endl;
	cout<< "s3 = "<< s3<< endl;
	cout<< "s4 = "<< s4<< endl;


}

我们能够看到，使用不同方式都成功创建了对应的字符串；

string的容量操作函数

c++中对于string的容量操作的函数可不少，我们先来一个一个学习吧；

size() / length() / capacity() 函数

void test4()
{
	string s1 = "hello world!";
	cout<< s1.size()<< endl;
	cout<< s1.length()<< endl;
	cout<< s1.capacity()<< endl;
}

首先是string的检查容量大小的函数；

我们发现 size() 函数和 length() 函数的返回值其实是一样的；

这是因为c++中，其他容器中的检查容量大小的函数都是 size() ,因此又引入了 size() 函数； 

此外，我们发现 capacity() 函数的返回值和其他两个函数不一样，这是由string类的实现形成的；

string类的实现可以看做是一个char类型的指针（实际上比这更复杂一点，但是为了好理解可以视为是char类型的指针），并且内部除了 char* 指针，还有一个 size 和 capacity 变量；

而它们三者的关系类似下图： 

实际上string对象开辟的大小为 capacity 这么大，而内部存储的字符串大小为size大小；

这就是为什么两个函数返回值不同的原因；

而 clear() 函数和empty()函数只在乎size()的大小；

而 size 和 capacity 的大小也是有成员变量可以修改的；

reserve(size_t n) / resize(size_t n, char c) 函数

这两个函数都是针对 capacity 变量和 size 变量而出现的函数；

我们先看看 resize 函数；

void test5()
{
	string s1 = "hello world!";
	cout<<"s1.size:"<< s1.size()<<' '<<"s1.capacity:"<

我们发现，resize() 更改了有效字符的长度，而 capacity 并未改变；

并且就算我们将 size 改回原来的长度，也无法恢复原来的数据；

而 reserve() 函数则不用多说，自然是修改 capacity 的大小了，但是它改变得比较奇怪；

void test7()
{
	string s1 = "hello world!";
	cout<< "s1.capacity : "<< s1.capacity()<< ' '<< s1<< endl;
	s1.reserve(20);
	cout<< "s1.capacity : "<< s1.capacity()<< ' '<< s1<< endl;
	s1.reserve(10);
	cout<< "s1.capacity : "<< s1.capacity()<< ' '<< s1<< endl;


}

我们发现，命名我们用 reserve 函数将 capacity 更改到20，但是实际上它的大小为31；

而更改到10则没变化；

这是为什么呢？

我们先去官网上看看reserve函数的描述：

大致意思是：

如果 n 比string 的capacity 大，那么编译器就会扩大容器的大小到 n 或者更大，而其他情况下，就根据容器的实现进行优化；

也就是说，reserve 函数并非根据你输入的数据来扩大容量，而是根据编译器内部的实现来进行扩大；

因此这就是为什么我们扩大到20的时候，会扩大到31；

而至于为什么我们想要缩小到10的时候，则没变呢？

虽然官网描述中说自由优化，实际上大部分编译器的实现当 n 小于 capacity 的时候，并不会对capacity 进行修改；

此外，官网的描述中，规定这个函数不会影响字符串的内容，因此当 n 小于 capacity 的时候就不作修改了；

string类对象的访问及遍历操作

通过之前的实践，我们都知道 string 类对象都可以直接通过 cout 直接输出；

但是c++还提供了其他方法遍历 string 类对象；

 operator[] (size_t pos)

首先就是运算符重载的 operator[] 访问了；

void test8()
{
	string s1 = "hello world!";
	for (int i = 0; i< s1.size(); i++)
	{
		cout<< s1[i];
	}
	cout<< endl;
}

这种访问方式就和 c 语言中访问字符数组一样了；

而这样的访问方式实际上是在类内部实现的；

begin()/end()/rbegin()/rend()

c++中有各种各样的容器，由于底层结构不同，所以各种容器的访问方式也不同；

但是c++为了保证容器的统一性，而创造出了迭代器——iterator，来保证容器访问方式的一致性；

迭代器——iterator

每个容器里面都有 iterator ，它是一个类似于指针的东西，用户通过迭代器能够访问容器的内容；

而每一个容器的 begin() 和 end() 函数都是为迭代器服务的；

接下来我们看看迭代器的使用方式吧！

void test9()
{
	string s1 = "hello world!";
	string::iterator is1 = s1.begin();

	while (is1 != s1.end())
	{
		cout<< *is1;
		is1++;
	}
	cout<< endl;

}

迭代器并非通过下标访问那样，只用比较 i 和 size 之间的大小；

迭代器只能通过和容器内部的 end() 返回值来比较，看是否到达变量的尾部；

并且，迭代器也有 const 类型的迭代器，用于被 const 修饰容器变量；

void test9()
{
	const string s1 = "hello world!";
	string::const_iterator is1 = s1.begin();

	while (is1 != s1.end())
	{
		cout<< *is1;
		is1++;
	}
	cout<< endl;

}

rbegin() 和 rend()

前面说过，这两个函数属于反向迭代器，而它的用法和普通迭代器一模一样；

void test9()
{
	string s1 = "hello world!";
	string::reverse_iterator is1 = s1.rbegin();

	while (is1 != s1.rend())
	{
		cout<< *is1;
		is1++;
	}
	cout<

通过反向迭代器，我们能够反向遍历容器内容的内容，其使用方式和普通迭代器是一样的；

范围for

范围for应该算是比较通用的，就不用过多讲解了；

void test9()
{
	string s1 = "hello world!";
	string::reverse_iterator is1 = s1.rbegin();

	for (auto e : s1)
	{
		cout<< e;
	}
	cout<

string类对象修改操作

push_back(char c)

这个函数一次只能在字符串尾端放一个字符；

可以直接放，也能够放char类型的变量；

void test10()
{
	string s1 = "hello world!";
	char a = 'a';
	cout<< s1<< endl;
	s1.push_back('!');
	s1.push_back('!');
	s1.push_back('!');
	s1.push_back('!');
	s1.push_back(a);

	cout<< s1<< endl;
}

这里可以看到成功的在尾端放入了字符；

append(const char * s)

append(const char* s ,size_t n)

append(const string & s)

append(const string& s,size_t subpos,size_t sublen);

append(size_t n ,char c)

template
append(InputIterator first,InputIterator last)

append这个函数有比较多的重载，接下来我们看看这些重载都是怎么用的吧：

void test10()
{
	string s1 = "hello world!";
	cout<< s1<< endl;
	//append(const char * s)
	s1.append("!!!");//添加！！！到s1尾部
	cout<< s1<< endl;

	//append(const char* s ,size_t n)
	s1.append("++++++",5);//有6个 +  ，但只加了5个上去
	s1.append("@", 5);//n为5，但是由于字符串只有一个@，因此只加一个@
	cout<< s1<< endl;


	string s2 = "how are you?";
	//append(const string & s)
	s1.append(s2);//将s2添加上去
	cout<< s1<< endl;

	//append(const string& s,size_t subpos,size_t sublen);
	s1.append(s2, 4,3);//在 s2 中从 subpos位置开始添加sublen长度的字符串到s1中
	cout<< s1<< endl;

	//append(size_t n ,char c)
	s1.append(5, '*');//添加n个c到s1中
	cout<< s1<< endl;

	//template//append(InputIterator first,InputIterator last)
	string s3 = "goodbye!";
	s1.append(s3.begin(), s3.begin() + 3);//将s3中从begin()位置开始到begin()+3位置的字符添加到s1中
	cout<< s1<< endl;

}

用法如上

operator+= 

相比于 append ，+= 的重载就比较少；

它的用法就是单纯的将 += 右边的字符串添加到左边字符串的尾端；

也是比较常用的一种接口； 

void test11()
{
	string s1 = "hello world!";
	s1 += "!!";
	cout<< s1<< endl;

	string s2 = "how are you?";
	s1 += s2;
	cout<< s1<< endl;

	s1 += '#';
	cout<< s1<< endl;
}

const char* c_str() const

c_str()是一个普通的函数，就是返回string对象中的c字符串；

void test11()
{
	string s1 = "hello world!";
	cout<< s1.c_str()<< endl;


}

find(const string& s,size_t pos = 0)

find(const char* s,size_t pos = 0)

find(const char* s,size_t pos,size_t n)

find(char c,size_t pos = 0)

该函数就是在对象找寻找对应字符的位置，并且返回，若是没找到就会返回-1；

void test11()
{
	string s1 = "hello world!";
	string s2 = " wo";

	//find(const string& s,size_t pos = 0)
	int pos = s1.find(s2);//默认从0位置开始找
	cout<< pos<< endl;

	pos = s1.find(s2, 3);//从3位置开始找
	cout<< pos<< endl;
	
	//find(const char* s,size_t pos = 0)
	pos = s1.find("llo", 0);//从0位置开始找
	cout<< pos<< endl;

	//find(const char* s,size_t pos,size_t n)
	pos = s1.find("ld!",0,5);//从0位置开始找，只找5个位置
	cout<< pos<< endl;

	//find(char c,size_t pos = 0)
	pos = s1.find('d', 0);//从0位置开始找
	cout<< pos<< endl;
}

rfind(const string& s,size_t pos = npos)

rfind(const char* s,size_t pos = npos)

rfind(const char* s,size_t pos,size_t n)

rfind(char c,size_t pos = npos)

rfind 和 find 的使用方式一样，只不过是向前寻找，就不做多解释了；

而上面的 npos 实际上就是表示 string 字符串的尾部，因为 rfind 是向前寻找，因此缺省值给的尾部值；

erase(iterator p)

该函数会删除p位置的元素，然后将后面的元素一个一个往前移，然后返回p元素的下一个元素的位置；

void test1()
{
	string s1 = "abcd";
	string::iterator is1 = s1.begin();
	is1 = s1.erase(is1);
	cout<< *is1<< endl;
}

当使用erase函数的时候，若是在erase函数前面容器扩容了，就会导致迭代器失效

因此需要更新迭代器位置；

substr(size_t pos = 0,size_t  len = npos)

void test12()
{
	string s1 = "hello world!";
	cout<

这个函数就是在字符串中从 pos 位置截取 len 长度的字符并返回；

不过原字符串不会消失；

string的其他函数

operator+ 

void test13()
{
	string s1 = "hello world!";

	cout<< s1<< endl;

	s1 = s1 + "!!!";
	
	cout<< s1<< endl;

}

这是一个运算符重载，返回一个 + 左边的字符串在前，右边的字符串在后组合而成的字符串；

当然，它也可以多个字符串相加；

void test13()
{
	string s1 = "hello world!";

	cout<< s1<< endl;

	s1 = s1 + "!!!";
	
	cout<< s1<< endl;

	s1 = "!!!" + s1 + "!!!";
	cout<< s1<< endl;

}

operator>>/ operator<<

这两个其实在前面就已经用过多次了：

void test13()
{
	string s1;
	cin >>s1;
	cout<< s1;

}

其中的 operator>>和普通的输入一样，遇见空格或者换行就会中断，如上图；

getline(istream& in,string& s,char delim)

getline(istream& in,string& s)

为了能够按行输入string，c++有 getline 函数；

一种形式是遇到和 delim 相同的字符就停止

void test13()
{
	string s1;
	//getline(istream& in,string& s,char delim)
	getline(cin, s1,'o');//按行接收字符串，遇到delim就结束,这里遇到o就不接收
	cout<< s1<< endl;

}

一种解释单纯的按行接收

void test13()
{
	string s1;
	//getline(istream& in,string& s)
	getline(cin, s1);//按行接收字符串
	cout<< s1<< endl;

}

以上就是string类常用的几种函数。

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