【C++】string类（上）

一、标准库中的string类

1、什么是string类

（1）字符串是表示字符序列的类，string是表示字符串的字符串类（2）标准的字符串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与常规容器的接口基本相同，但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性，也就是专门用来操作string的常规操作（3）string类是使用char作为它的字符类型（4）string类是basic_string模版类的一个实例，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

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basic_string<char> s1;
string s2;
//这两个是一样的，string就是basic_string的char类型特化
typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;//底层

（5）不能操作多字节或者变长字符的序列（6）在使用时要包头文件以及展开命名空间

2、string类的常用接口讲解

（1）string类的常见构造

函数名称	功能说明
string()	构造空的字符串
string(const char* s)	用C格式的字符串构造字符串
string(const string& s)	拷贝构造函数
string(size_t n,char c)	字符串中包含n个字符c

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void test()
{
	string s1;
	string s2("hello world");
	string s3(s2);
	string s4(5, 'a');
}

（2）string类的容量操作

函数名称	功能说明
size	返回字符串有效字符长度
empty	检测字符串是否为空，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	将有效字符个数改为n个，多出的空间用字符c填充
capacity	总空间大小
length	返回字符串有效字符长度

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void test2()
{
	string s1("hello world");

	cout << s1 << endl;
	//测试size和length
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.length() << endl;
	//size和length底层实现原理完全相同，在刚刚创造出string的时候，对于字符串来说，叫length很合适，
	//所以起名为length，但不久后STL产生了，为了与其他的模版比如list，vector等统一,
	//所以加了size,保持接口一致性，一般都用size
	
	//测empty
	cout << s1.empty() << endl;
	
	//测capacity
	cout << s1.capacity() << endl;
	
	//测resize
	s1.resize(5, 'a');
	cout << s1 << endl;
	s1.resize(15, 'a');
	cout << s1 << endl;
	//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到n个，
	//不同的是当字符个数增多时，resize(size_t n)用0来填充多出的元素空间，
	//resize(size_t n,char c)用c字符填充多出的元素空间
	//resize改变元素个数时，如果个数增多，可能会改变底层容量的大小，如果减少则不变
	
	//测reserve
	s1.reserve(15);
	cout << s1.capacity() << endl;
	//为string预留空间，如果reserve的参数小于string的底层空间总大小时，reserve不会改变容量大小
	
	//测clear
	s1.clear();
	cout << s1.capacity() << endl;
	s1  = "little monster";// =在后边有讲解
	cout << s1 << endl;
	//clear只是将string中有效字符清空，不改变底层大小，可以再键入新内容
}

（3）string类对象的访问及遍历

函数名称	功能说明
operator[ ]	返回pos位置的字符，const string类调用
begin 和 end	begin获取一个字符的迭代器，end获取最后一个字符的后一个位置的迭代器
rbegin 和 rend	rbegin获取一个字符的迭代器，rend获取最后一个字符的后一个位置的迭代器
范围for	更简洁的遍历

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void test3()
{
	string s1("hello world");

	cout << s1[6] << endl;
	//使用下标操作符[]可以直接找到对应位置的字符
	
	//string::iterator it = s1.begin();
	auto it = s1.begin();//这里体现出了auto的优越性，上面一长串的类型可以直接用auto推导代替
	for (it; it != s1.end(); it  )
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
//begin记录第一个有效字符的位置，end记录最后一个有效字符的后一个位置
//从头到尾的打印，  是一个重载运算符，在其他类中，包括链表类也可以直接找到下一个成员

	for (auto it : s1)
	{
		cout << it << " ";
	}
	cout << endl;
//使用范围for进行遍历，十分方便

	auto rit = s1.rbegin();
	for (rit; rit != s1.rend(); rit  )
	{
		cout << *rit << " ";
	}
//rbegin和rend是一对与begin和end相反的函数，rbegin记录的是最后一个有效字符的位置，rend记录的是第一个有效字符的前一个位置，通过  实现逆向输出
}

（4）string类对象的修改

函数名称	功能说明
operator =	在字符串后追加字符串
c_str	返回C格式字符串
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
push_back	在字符串后尾插字符
append	在字符串后追加一个字符串
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

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void test4()
{
	string s1("hello world");
	
	// =测试
	s1  = "!!!!";
	cout << s1 << endl;
	
	//c_str测试
	cout <<s1.c_str() << endl;
	//c_str就是将c  的格式转化为c语言的格式，这样字符串就可以用C语言的方式来操作
	//并且c_str返回的是指针，因为<<是重载运算符，所以才显示指向的内容
	
	//find测试
	cout << s1.find('w',2) << endl;
	
	//pushback测试
	s1.push_back('6');
	cout << s1 << endl;
	
	//append测试
	s1.append("789");
	cout << s1 << endl;
	
	//rfind测试
	cout << s1.rfind('l' , 6) << endl;
	
	//substr测试
	cout << s1.substr(0, 11) << endl;
	//substr只会截取并返回，不改变s1的内容
}

在string尾部追加字符时，可以使用push_back , append , = ,push_back只能追加字符，append追加字符串，所以我们一般常用的是 =，既可以追加字符又可以追加字符串，并且使用起来书写简单，代码可读性高

对string进行操作时，如果可预见可以放多少字符，可以用reserve把空间预留好

这里的 find 和 rfind 与 begin rbegin 那一套一样，r都表示相反，注意这里find是从pos开始往后找到的第一个指定字符，rfind是从pos开始往前找到的第一个指定字符，然后返回该字符所在位置的下标

（5）string类非成员函数

函数名称	功能说明
operator>>	输入运算符重载
operator<<	输出运算符重载
getline	获取一行字符串
relational operators	大小比较
operator	少用，传值返回，深拷贝效率低