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C++string类介绍-创新互联

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一、介绍

二、string类对象的构造 

string类有如下构造方法： 

类对象的容量操作

类对象访问及遍历 

string对象的修改操作：

std::string::insert

std::string::erase

std::string::c_str

std::string::find

std::string::substr 

一、介绍

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. 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。

注意：使用string类时，必须包含#include头文件以及using namespace std; 

二、string类对象的构造  string类有如下构造方法： 

代码案例：

void test()
{
	string s1; // 构造空的string类对象s1
	string s2("hello string"); // 用C格式字符串构造string类对象s2
	string s3(s2); // 拷贝构造s3
	cout<< s2<< " "<< s3<< endl;
	char s4[] = "hello world!!!";
	string s5(s4);//拷贝构造s5，从char*s4拷贝过来
	cout<< s5<< endl;
	string s6(s4, 3);//拷贝构造，从s4的前3个位置字符
	cout<< s6<< endl;
	string s7(4, 'c');//构造s7，由4个字符‘c’构成的字符串
	cout<< s7<< endl;
}

类对象的容量操作
函数名称功能说明
size返回字符串有效长度
length返回字符串有效长度
capacity返回空间总大小
empty

检测字符串释放为空串，是 返回true，否 返回false

clear清空有效字符
reserve为字符串预留空间
resize将有效字符的个数改成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的参数小于string的底层空间总大小时，reserver不会改变容量大小。

代码案例： 

void Teststring1()
{
	// 注意：string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出
	string s("hello, string!!!");
	cout<< s.size()<< endl;
	cout<< s.length()<< endl;
	cout<< s.capacity()<< endl;
	cout<< s<< endl;
	// 将s中的字符串清空，注意清空时只是将size清0，不改变底层空间的大小
	cout<< "clear:"<< endl;
	s.clear();
	cout<< s.size()<< endl;
	cout<< s.capacity()<< endl;

	// 将s中有效字符个数增加到10个，多出位置用'a'进行填充
	// “aaaaaaaaaa”
	cout<< "resize:"<< endl;
	s.resize(10, 'a');
	cout<< s.size()<< endl;
	cout<< s.capacity()<< endl;

	// 将s中有效字符个数增加到15个，多出位置用缺省值'\0'进行填充
	// "aaaaaaaaaa\0\0\0\0\0"
	// 注意此时s中有效字符个数已经增加到15个
	s.resize(15);
	cout<< s.size()<< endl;
	cout<< s.capacity()<< endl;
	cout<< s<< endl;
	// 将s中有效字符个数缩小到5个
	s.resize(5);
	cout<< s.size()<< endl;
	cout<< s.capacity()<< endl;
	cout<< s<< endl;
}

对于不同的编译器，string初始开辟的空间有所不同，下面是VS2019编译器下的运行结果。

初始开辟的空间大小及每次扩容的大小

void TestPushBackReserve()
{
	string s;
	s.reserve(100);
	size_t sz = s.capacity();

	cout<< "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i< 1000; ++i)
	{
		s.push_back('c');
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout<< "capacity changed: "<< sz<< '\n';
		}
	}
}

类对象访问及遍历 
函数名称功能说明
operator[pos]返回pos位置的字符
begin+endbegin获取一个字符迭代器+end获取最后一个位置迭代器
rbegin+rend

（逆向）rbegin获取最后一个字符迭代器+rend获取首个位置迭代器

范围forC++11支持更简洁的范围for的鑫遍历方式

代码案例：

void test()
{
     string s("hello Bit");
	//for遍历operator[]
	for (int i = 0; i< s.size(); i++)
	{
		cout<< s[i]<< " ";
	}
	cout<< "    operator[]:"<< endl;
	//迭代器遍历 begin+end
	string::iterator it = s.begin();//创建迭代器
	while (it != s.end())
	{
		cout<< *it<<" ";
		++it;
	}
	cout<< "   迭代器begin+end"<< endl;
	//迭代器 rbegin+rend
	string::reverse_iterator rit = s.rbegin();//创建迭代器
	while (rit != s.rend())
	{
		cout<< *rit<< " ";
		++rit;
	}
	cout<< "    迭代器rbegin+rend"<< endl;

	//范围for
	for (auto ch : s)
	{
		cout<< ch<< " ";
	}
	cout<< "    范围for"<< endl;
}

string对象的修改操作：
函数名称功能说明
push_back在字符串后面尾插字符
append在字符串后面追加一个字符
operator+=在字符串后面追加字符、字符串

代码案例：

void push()
{
    string s("hello");//构造并初始化对象
	cout<< s<< endl;
	s.push_back(' ');//尾插一个字符
	cout<< s<< endl;
	s.append("str");//追加字符串
	cout<< s<< endl;
	s += "ing";//追加字符串
	cout<< s<< endl;
}

std::string::insert
函数名称功能说明
string& insert (size_t pos, const string& str);

在原串下标为pos的字符前插入字符串str

string& insert (size_t pos, const string& str, size_t subpos, size_t sublen);

str从下标为subpos开始数的sublen个字符插在原串下标为pos的字符前

string& insert (size_t pos, const char* s);
在原串pos位置前插入字符串*s
string& insert (size_t pos, const char* s, size_t n);
在原串pos位置前插入字符串s前n个字符
string& insert (size_t pos, size_t n, char c);

在原串下标为pos的字符前插入n个字符c

注意：pos是指下标，从0开始 ，都是在之前插入

代码案例：

void test()
{
	string s1("hello string!!!");
	cout<< s1<< endl;
	string s2(s1);
	string s3("it");
	s2.insert(6, s3);//在小标为6的位置前插入s3
	cout<< s2<< endl;
	string s4(s1);
	s4.insert(6, s3, 1, 1);//在下标为6的位置前插入s3的下标为1数的一个字符
	cout<< s4<

std::string::erase
string& erase(size_t pos,size_t len)

删除pos位置起len个长度字符

len过长就有多少删多少

pos不是指的下标

代码案例： 

void test()
{
	string s1{ "hello string" };
	s1.erase(6, 5);//删除第六个位置起的五个字符
	cout<< s1<< endl;
}

std::string::c_str
Get C string equivalent (public member function)返回C字符串

代码案例： 

如下，以C形式读取文件，如果使用string去运行会报错，只能使用c_str转换为C使用才能编译成功：

void test()
{
	string filename("test.cpp");  //通过string表示出文件名文件名
	FILE* fout = fopen(filename.c_str(), "r");//读取该文件
	assert(fout);//断言
	char ch = fgetc(fout);//打印文件内容
	while (ch != EOF)
	{
		cout<< ch;
		ch = fgetc(fout);//打印文件内容
	}
}
//这里的test.cpp文件是我的编译下的.cpp源文件

打印结果案例：

void test()
{
	string filename("test.cpp");
	cout<< filename<< endl;
	cout<< filename.c_str()<< endl;
	filename += '\0';
	filename += "string.cpp";
	cout<< filename<< endl;//string对象以size为准
	cout<< filename.c_str()<< endl;//常量字符串对象以\0为准
}

为什么打印结果不一样呢？

string对象的结束是以size大小（总长度）为准

常量字符串（c_str）结束是以‘\0’为准（遇到就截止）

std::string::find
函数名称功能介绍
size_t find (const string& str, size_t pos = 0)

在原串中从pos位置开始，找str在原串中的下标位置，找到返回下标，没找到返回-1

pos是下标

pos可以不写，就从0下标位置开始往后找

size_t find (const char* s, size_t pos = 0)
同上
size_t find (const char* s, size_t pos, size_t n)
在原串中从pos位置，找s中的n个字符首次出现的下标位置
size_t find (char c, size_t pos = 0)

在原串中从pos位置往后找字符c首次出现的下标

pos可省略，从下标为0开始找

代码案例：

void test()
{
	string s1("hollo world!!!");
	string s2{ "world" };
	int pos = s1.find(s2,1);//在原串中从下标为1的位置找s2，返回该位置的下标
	cout<< pos<< endl;
	char s3[] = "!!!";
	pos = s1.find(s3, 2);//在原串中从小标为2的位置找字符串s3的位置，返回下标
	cout<< pos<< endl;
	pos = s1.find("world", 1, 2);//在原串中从下标为1的位置，找字符串“world”中的n个字符出现的位置
	cout<< pos<< endl;
	pos = s1.find('o', 2);//在原串中从pos位置找字符‘o’首次出现的位置
	cout<< pos<< endl;
}

std::string::rfind        

使用形式跟find 一样，参数都一样的，唯一的区别是find是从前往后找，rfind是从后往前找

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

从pos位置开始截取len个字符长度，再返回

len可以没有，就从pos开始一直往后截取

注意：这里是返回截取后的字符串，而不是在原串上更改 

代码案例：

void test()
{
	string s1("hello world!!!");
	string s2 = s1.substr(6);//从下标为6的位置开始截取，一直到截完为止
	cout<< "s2:"<< s2<< endl;
	string s3 = s1.substr(6, 8);//从下标为6的位置开始截取8个字符
	cout<< "s3:"<< s3<< endl;
}

如果发现有什么问题或建议欢迎提出！！！

谢谢阅读！！！

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