什么是 string

除 以 char 为字符类型的 string——typedef basic_string<char> u16string; 之外

还有

以 char16_t 为字符类型的 u16string—— typedef basic_string<char16_t> u16string;

以 char32_t 为字符类型的 u32string——typedef basic_string<char32_t> u32string;

以 wchar_t 为字符类型的wstring——typedef basic_string<wchar_t> wstring;

四个以不同编码字符为字符类型的类, 都是 用basic_string 这个类模板实例化出来的

string 常用接口的介绍及使用

1. string类 对象的常见构造

(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c
string(const string&s) （重点）	拷贝构造函数
string (const char* s, size_t n);	以C-string前n个字符, 构造
string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);	以string类中, pos位置向后len长度构造

使用 string 类时, 需要包含 #include <iostream> 头文件 为使用方便, 可将 namespace std 全部展开

1. string s1; 无参调用构造函数, 即实例化一个空对象s1

2. string s2(s); string s3("hello world");

   使用 C字符串 实例化 对象s2 和 s3

3. string s4(s2); string s5 = s4; 调用拷贝构造函数, 实例化对象s4 和 s5

4. string s6(10, 'S'); 将前 10 个字节, 初始化为 'S', 实例化对象s6

5. string s7(s, 4); string s8("hello world", 5);

   以 C字符串的前n个字符 实例化对象

6. string s9(s2, 2, 5);

   以 字符串对象 s2, 从 pos位置(从0开始)向后延伸n位, 实例化对象

   此构造函数声明为: string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);

   其中 参数len 给了 缺省值 npos

   npos 是 string类中的静态无符号常整型值为 -1:

   无符号的 -1, 即为int类型中最大值: 4294967295

   参数len 有缺省值npos就意味着, 如果len不传参, 就是从 pos 位置延伸到字符串最后 因为实际上不会有字符串的长度 可以达到 4294967295 独占4G的内存

2. string类对象的访问及遍历操作

operator[] （重 点）	返回pos位置的字符
迭代器iterator（重点）	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

1. operator[]

   此方法类似于 字符数组的下标访问

   operator[]是重载函数:

   它的返回值是, 指定位置字符的引用

   这里返回 引用类型, 有两个作用:

   1. 返回 & 类型, 减少数据拷贝节省资源
   2. 返回 & 类型, 不仅可以访问指定位置的字符, 还可以修改指定位置字符, 传值返回不可

   由于返回值类型为&类型, 即默认情况 可读可写, 但不排除有只读类型的对象调用, 所以重载了一个 const 修饰的函数

2. 迭代器iterator

   在 string、vector 这种实际数据内容是 一篇连续的内存空间的类中

   迭代器可以看作指针类型

   但, 在其他 STL 类中, 不可将其简单的看作指针

   迭代器的比较, 最好不要用 < > <= >=, 因为在其他 类中的数据地址可能不是连续的

   string中, 迭代器不仅仅有 iterator, 迭代器一共有四种:

   1. iterator: 正向 可读写 迭代器

   2. const_iterator: 正向 可读 迭代器

      取 string对象中字符串首字符位置, 返回给正向迭代器

      取 string对象中字符串末字符的下一位置, 返回给正向迭代器

      const 可以很容易理解 正向, 代表 此迭代器从左向右为正向, 即 自增移动方向为从左向右(从上面例子即可看出)

   3. reverse_iterator : 反向 可读写 迭代器

   4. const_reverse_iterator : 反向 可读 迭代器

      取string对象字符串的末字符下一位置, 返回给反向迭代器

      取 string对象中字符串首字符位置, 返回给反向迭代器

      反向, 代表 此迭代器从右向左为正向, 即 自增移动方向为从右向左

3. 范围for

   范围for方法, C++11 提出的 调用迭代器的、编写更为简洁的方法

3. string类对象的容量操作

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）	检测字符串是否为空串, 是返回true, 否则返回false
clear() （重点）	清空有效字符
reserve(size_t n = 0) （重点）	为字符串预留空间, 扩容量
resize(size_t n) （重点）	将有效字符的个数改为n个, 多出的空间用字符c填充
max_size()	返回字符串最大长度

1. size() 返回字符串 有效字符长度, 即返回 对象的size

2. length() 返回字符串 有效字符长度, 即返回 对象的size

   两函数返回值相同, 即其实都返回 对象的 size, 但是为什么有两个函数呢？

   因为, string 比 STL 出现的要早, 对于字符串用 length 长度, 比较合适

   但是, 后来 STL 出现之后, 其中的类(树、链表等) 都用的 size, 所以为了统一使用 string 添加了一个 size

3. capacity() 返回总容量大小

   string 管理字符串, 空间是动态开辟的, 所以会存在有效字符大小和总空间大小, 这也就意味着 总空间满了之后, 是需要扩容的

4. empty() 检测字符串是否为空串

5. clear() 清空有效字符, 即size清零

6. reserve(size_t n = 0) 为字符串预留空间, 扩容量

   string 中, 字符串的维护空间是动态开辟的, 当容量满时, 是需要扩容的

   而执行某些操作时, 比如尾插 10000个字符, 需要频繁的扩容, 会导致效率降低

   reserve 就是 防止频繁扩容降低效率时 用的, 它的作用是, 为字符串预开辟空间, 可一次性开辟指定大小的空间

   reserve 只能扩容, 不能缩容:

7. resize(size_t n, char c)将有效字符的个数改为n个, 多出的空间用字符c填充

   resize 存在重载函数 resize(size_t n)

   当使用 resize(size_t n) 不传指定字符时, 多出的位置会被初始化为 0

   resize 也无法缩容, 但是, 可以指定有效字符大小:

8. max_size 返回字符串最大长度

4. string类对象的修改操作

函数名称	功能说明
push_back(char c)	在字符串后尾插字符c
append	在字符串后追加一个字符串
operator+= （重点）	在字符串后追加字符串str
c_str（重点）	返回 C格式字符串
find（重点）	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
insert	pos位置插入字符串
erase	指定范围删除字符

1. push_back(char c) 在字符串后尾插字符c

2. append 在字符串后追加一个字符串

   append函数有多种重载, 即 它有多种用法:

3. operator+= 在字符串后追加字符串str

   这个运算符重载函数, 在string中 尾插用的最多, 比前面两个多得多, 因为它非常的方便

4. c_str 返回 C格式字符串, 即C语言中的指针指向的字符串

   c_str 非常的重要, 因为编写程序时, 可能会经常用到C语言标准库中的接口, 需要使用指针, 此时就需要c_str 发挥作用

   不过要注意, c_str 的返回值是 被const修饰的

5. 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

   find并不仅限于找字符, 还可以找字符串:

6. 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

   使用与 find 一致

7. substr

   在str中从pos位置开始, 截取n个字符, 然后将其返回

   substr 将截取的字符串以string对象的形式返回

8. insert pos位置插入字符串

   由于 insert 很可能需要挪动数据, 所以不常用

9. erase 指定范围删除字符

5. string类非成员函数

函数	功能说明
operator+	尽量少用, 因为传值返回, 导致深拷贝效率低
operator>>（重点）	流提取运算符重载
operator<<（重点）	流插入运算符重载
getline（重点）	获取一行字符串
relational operators（重点）	大小比较
swap	交换 两string对象 内容

使用 某些类外函数时, 需要 #include <string>

1. operator+

   可以在官方文档中看到, operator+ 的返回值都是传值返回, 所以一般不会使用, 还要深拷贝效率太低

2. operator>>

   operator>> 主要是为了输入数据, 所以操作非常的简单

   但是 还有一个问题是:

   当然还有其他解决办法

3. getline 获取一行字符串

   getline 与 >> 和 scanf 都不同, **getline **只以'\n' , 以及指定的符号来判断接受字符结束的标志

   所以使用 getline 可以用来接收带空格的字符串数据

   甚至可以控制 获取某个指定字符之前的字符串

4. operator<<

   operator<< 的作用就是直接输出 对象中字符串的内容了

5. relational operators

   比较大小, 即为> < == != 等逻辑判断运算符的重载

   可以实现 C类字符串 与 string对象之间的比较

6. swap 交换 两string对象 内容

这部分内容, 都是string类的非成员函数

其实也就是说, 操作对象的函数的定义, 不一定非要定义在类中, 也可以在类外

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