【玩轉(zhuǎn)c++】c++：string類講解（萬字詳解）-創(chuàng)新互聯(lián)

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🍁1. 為什么要學(xué)習(xí)string類

🍁2. 標(biāo)準(zhǔn)庫中的string類

🍁3. string類各種接口

默認(rèn)成員函數(shù)

Iterators迭代器??

capacity容量

Element access:元素訪問

Modifiers:修改

字符串操作

成員變量

非成員函數(shù)

🍁4. 擴(kuò)展閱讀

  • 本期主題：c++string類的介紹
  • 博客主頁：小峰同學(xué)
  • 分享小編的在Linux中學(xué)習(xí)到的知識和遇到的問題
  • 小編的能力有限，出現(xiàn)錯誤希望大家不吝賜
  • 做為程序員不會有人還沒女朋友吧？

  • 🍁1. 為什么要學(xué)習(xí)string類

C語言中的字符串??

C語言中，字符串是以'\0'結(jié)尾的一些字符的集合，為了操作方便，C標(biāo)準(zhǔn)庫中提供了一些str系列的庫函數(shù)， 但是這些庫函數(shù)與字符串是分離開的，不太符合OOP的思想，而且底層空間需要用戶自己管理，稍不留神可 能還會越界訪問。

兩個 oj 題??

ll字符串轉(zhuǎn)整形數(shù)字

字符串相加

在OJ中，有關(guān)字符串的題目基本以string類的形式出現(xiàn)，而且在常規(guī)工作中，為了簡單、方便、快捷，基本都使用string類，很少有人去使用C庫中的字符串操作函數(shù)。

  • 🍁2. 標(biāo)準(zhǔn)庫中的string類

字符串是表示字符序列的類
string類是使用char(即作為它的字符類型，使用它的默認(rèn)char_traits和分配器類型(關(guān)于模板的更多信息，請參閱basic_string)

string類是basic_string模板類的一個實(shí)例，它使用char來實(shí)例化basic_string模板類，并用char_traits 和allocator作為basic_string的默認(rèn)參數(shù)(關(guān)于更多的模板信息請參考basic_string)。

注意，這個類獨(dú)立于所使用的編碼來處理字節(jié):如果用來處理多字節(jié)或變長字符(如UTF-8)的序列，這個類的所有成員(如長度或大小)以及它的迭代器，將仍然按照字節(jié)(而不是實(shí)際編碼的字符)來操作。還有 一些別的編碼類型的字符串類，比如支持utf-16的u16string，支持utf-32的u32string。

總結(jié)：

  • 1. string是表示字符串的字符串類
  • 2. 該類的接口與常規(guī)容器的接口基本相同，再添加了一些專門用來操作string的常規(guī)操作。 比特就業(yè)課
  • 3. string在底層實(shí)際是：basic_string模板類的別名，typedef basic_stringstring;
  • 這里的是typedef basic_stringstring ,而不是?typedef basic_string string，因?yàn)閎asic_string 是模板名不是類型，basic_string才是類型。
  • 4. 不能操作多字節(jié)或者變長字符的序列。
  • 多字節(jié)的需要用到 u16string，或者 u32string ，或者 wstring 類型。
  • 5.在使用string類時，必須包含#include頭文件 以及using namespace std;
  • 🍁3. string類各種接口

由于我們主要用的是utf-8 編碼的字符串，所以本文章，主要講解string類。

默認(rèn)成員函數(shù)

?(cinstructor)構(gòu)造? ??

int main()
{
	//string();
	string s;
	cout<< s<//string(InputIterator first, InputIterator last);
	string::iterator first = s1.begin();//s1 = "zhang"
	string::iterator last  = s1.end();
	string s9(first,last);
	cout<< s9<< endl;//zhang


	return 0;
}

? destructor銷毀? ?

operator=? ? 賦值重載

int main()
{
	string s1("zhang");
	string s2;
	s2 = s1;
	cout<< s2<< endl;

	string s3;
	s3 = "zhang";
	cout<< s3<< endl;

	string s4;
	s4 = 'z';
	cout<< s4<< endl;


	return 0;
}

?三種遍歷方式：?

  • 1.下標(biāo)
  • 2.范圍for
  • 3.迭代器

int main()
{
	string s1("123456");

	//下標(biāo)
	for (int i = 0; i< s1.size(); i++)
	{
		s1[i]++;
		//本質(zhì)生是調(diào)用 operator[];
	}
	cout<< s1<< endl;//234567

	//范圍for
	for (auto& i : s1)
	{
		i++;
	}
	cout<< s1<< endl;//345678

	//迭代器 
	string::iterator first = s1.begin();
	while (first != s1.end())
	{
		(*first)++;
		first++;
	}
	cout<< s1<< endl;//456789

	return 0;
}
Iterators迭代器??

  • begin迭代器開端，重載了兩個分別返回，iterator 和 const_iterator (參數(shù)是常量的，返回常量迭代器）

  • end()迭代器的結(jié)束，重載了兩個分別返回，iterator 和 const_iterator (參數(shù)是常量的，返回常量迭代器）

int main()
{
	string s1("zhang");
	string::iterator first = s1.begin();
	string::iterator last = s1.end();
	while (first != last){
		cout<< (*first);//這里可讀可寫
		first++;
	}	cout<< endl;

	const string s2("zhang");//s2 是const 類型的
	//string::iterator rfirst = s2.begin();//這個會報(bào)錯
	//string::iterator rlast = s2.end();//權(quán)限提升報(bào)錯
	string::const_iterator cfirst = s2.begin();
	string::const_iterator clast = s2.end();
	while (cfirst != clast){
		cout<< (*cfirst);//這里只是可讀
		cfirst++;
	}	cout<< endl;

	return 0;
}
  • rbegin迭代器開端，重載了兩個分別返回，reverse_iterator 和 const_reverse_iterator (參數(shù)是常量的，返回常量迭代器）

  • rend()迭代器的結(jié)束，重載了兩個分別返回，reverse_iterator 和 const_reverse_iterator (參數(shù)是常量的，返回常量迭代器）

int main()
{
	string s2("123456");

	string::reverse_iterator rfirst = s2.rbegin();
	string::reverse_iterator rlast = s2.rend();
	while (rfirst != rlast){
		cout<< (*rfirst);//這里可讀可寫
		rfirst++;//注意這里是++ ，不是--
	}//654321
	cout<< endl;

	const string s3(s2);
	string::const_reverse_iterator  crfirst = s3.rbegin();
	string::const_reverse_iterator  crlast = s3.rend();
	while (crfirst != crlast) {
		cout<< (*crfirst);//這里可讀不可寫
		//(*crfirst)++;不可寫
		crfirst++;
	}//654321

	return 0;
}

capacity容量

int main()
{
	string s1("123456");
	//size()有效字符的長度
	cout<< s1.size()<< endl;
	//length()長度
	cout<< s1.length()<< endl;
	//max_size()最長長度（無意義）任何string類型都是一樣的：4294967294
	cout<< s1.max_size()<< endl;
	//capacity() //容量空間的大小
	cout<< s1.capacity()<< endl;	
	//clear//清空數(shù)據(jù)，到底清理空間與否，不知道（VS沒有清理空間)
	s1.clear();
	cout<< s1.capacity()<< endl;
	cout<< s1.size()<< endl;
	s1.reserve(200);
	//shrink_to_fit() //減小容量，讓字符串減小其容量以適合其大小,可能不是和size相同
	s1.shrink_to_fit();
	cout<< s1.capacity()<< endl;
	cout<< s1.size()<< endl;

	string s("123456");
	string s2(s);
	//reserve()//提前開辟n個空間。
	//提前看開辟空間，減小擴(kuò)容次數(shù)，提高效率。
	s2.reserve(100);//不會改變size
	cout<< s2.capacity()<< endl;
	cout<< s2.size()<< endl;


	string s3(s);
	string s4(s);
	string s5(s);
	//resize() //把string的長度改變到n
	//ncapacity,插入數(shù)據(jù)順便擴(kuò)容,沒有給定值默認(rèn)是'\0'。
	cout<< s.capacity()<< endl;//15
	cout<< s.size()<< endl;//6
	s3.resize(4);
	cout<< s3.size()<< endl;
	cout<< s3.capacity()<< endl;
	cout<< s3<< endl;
	s4.resize(10,'x');
	cout<< s4.size()<< endl;
	cout<< s4.capacity()<< endl;
	cout<< s4<< endl;
	s5.resize(20,'x');
	cout<< s5.size()<< endl;
	cout<< s5.capacity()<< endl;
	cout<< s5<< endl;


	return 0;
}

注意：

  • 1. size()與length()方法底層實(shí)現(xiàn)原理完全相同，引入size()的原因是為了與其他容器的接口保持一 致，一般情況下基本都是用size()。
  • 2. clear()只是將string中有效字符清空，一般不改變底層空間大小。
  • 3. resize(size_t n) 與 resize(size_t n, char c)都是將字符串中有效字符個數(shù)改變到n個，不同的是當(dāng)字 符個數(shù)增多時：resize(n)用0來填充多出的元素空間，resize(size_t n, char c)用字符c來填充多出的 元素空間。注意：resize在改變元素個數(shù)時，如果是將元素個數(shù)增多，可能會改變底層容量的大 小，如果是將元素個數(shù)減少，底層空間總大小不變。
  • 4. reserve(size_t res_arg=0)：為string預(yù)留空間，不改變有效元素個數(shù)，當(dāng)reserve的參數(shù)小于 string的底層空間總大小時，reserver不會改變?nèi)萘看笮　?/li>
Element access:元素訪問

Modifiers:修改

int main()
{
	string s1 = "zhang";
	string s2 = "xue";
	s1 += s2;
	cout<< s1<< endl;//zhangxue
	const char* pc = "feng";
	s1 += pc;
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefeng
	char p = 'z';
	s1 += p;
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefengz
	return 0;
}

int main()
{
	string s1 = "zhang";
	string s2 = "xue";
	s1.append(s2);
	cout<< s1<< endl;//zhangxue
	string s3 = "feng";
	s1.append(s3, 0,2);
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefe
	char p1[] = "ng";
	s1.append(p1);
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefeng
	char p2[] = "gao";
	s1.append(p2,2);
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefengga
	s1.append(2, 'z');
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefenggazz
	return 0;
}

int main()
{
	string s1;
	s1.push_back('z');
	s1.push_back('h');
	s1.push_back('a');
	s1.push_back('n');
	s1.push_back('g');
	cout<< s1<< endl;//zhang

	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;

int main()
{
	string s1("gaowenya");
	string s2 = "zhangxuefeng";
	s1.assign(s2);
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefeng

	//s1.clear();
	s1.assign("zhangxuefeng");
	cout<< s1<< endl;//zhangxuefeng


	s1.clear();//這里是否手動清理與否都一樣，assign會自己清理。
	s1.assign(s2,5,3);
	cout<< s1<< endl;//xue

	s1.clear();
	s1.assign("zhangxuefeng", 5);
	cout<< s1<< endl;//zhang

	s1.clear();
	s1.assign(5, '5');
	cout<< s1<< endl;//55555

	string::const_iterator first = s2.begin();
	string::const_iterator back = s2.end();
	first++;
	back--;
	s1.assign(first, back);
	cout<< s1<< endl;//hangxuefen

	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;


int main()
{
	string s1;
	s1 = "0123456789";
	const char* s2 = "zhangxuefeng";
	string s3 = "gaowenya";

	s1.insert(5, s3);
	cout<< s1<< endl;//01234gaowenya56789

	s1 = "0123456789";
	s1.insert(5, s3,3,3 );
	cout<< s1<< endl;//01234wen56789

	s1 = "0123456789";
	s1.insert(5, s2,5);
	cout<< s1<< endl;//01234zhang56789

	s1 = "0123456789";
	s1.insert(5, 5, 'z');
	cout<< s1<< endl;//01234zzzzz56789



	string s5 = "0123456789";
	//string::const_iterator p = s5.begin();
	string::iterator p = s5.begin();

	s5.insert(p+5, 5, 'z');
	cout<< s5<< endl;//01234zzzzz56789

	s5.insert(p+1, 'z');
	cout<< s5<< endl;//0z1234zzzzz56789


	string s4 = "zhangxuefeng";
	string::iterator first = s4.begin();
	string::iterator last = s4.end();
	
	string s6 = "0123456789";
	string::iterator p2 = s6.begin();
	s6.insert(p2 + 5, first, last);
	cout<< s6<< endl;//01234zhangxuefeng56789


	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;

int main()
{
	string s1 = "zhangxuefeng";
	s1.erase(5, 3);
	cout<< s1<< endl;//zhangfeng

	string s2 = "zhangxuefeng";
	s2.erase(5);
	cout<< s2<< endl;//zhang


	string s3 = "zhangxuefeng";
	string::iterator first = s3.begin();
	s3.erase(first + 5);
	cout<< s3<< endl;//zhanguefeng

	string s4 = "zhangxuefeng";
	string::iterator first4 = s4.begin();
	s4.erase(first4 + 5, first4 + 8);
	cout<< s4<< endl;//zhangfeng



	return 0;
}

int main()
{
	string s2 = "zhangxuefeng";
	s2.replace(5, 3, "zhang");//xue 用 zhang  替換掉
	cout<< s2<< endl;

	return 0;
}

int main()
{
	string s1("zhang");
	string s2("gao");
	cout<< "交換前"<< endl;
	cout<< s1<< endl;
	cout<< s2<< endl;
	s1.swap(s2);
	cout<< "交換后"<< endl;
	cout<< s1<< endl;
	cout<< s2<< endl;
	return 0;
}

注意：

  • 1. 在string尾部追加字符時，s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c'三種的實(shí)現(xiàn)方式差不多，一般 情況下string類的+=操作用的比較多，+=操作不僅可以連接單個字符，還可以連接字符串。
  • 2. 對string操作時，如果能夠大概預(yù)估到放多少字符，可以先通過reserve把空間預(yù)留好。
  • 3.replace和assign區(qū)別：assign是先清理再替換，replace是直接替換不會清理。
字符串操作

#include#include#includeusing namespace std;

int main()
{
	string str("Please split this sentence into tokens");

	char* cstr = new char[str.length() + 1];
	//strcpy(cstr, str.c_str());
	std::strcpy(cstr, str.data());

	// cstr now contains a c-string copy of str

	char* p = strtok(cstr, " ");
	while (p != 0)
	{
		cout<< p<< endl;
		p = strtok(NULL, " ");
	}
	//Please
	//split
	//this
	//sentence
	//into
	//tokens

	delete[] cstr;
	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;
int main()
{
	char buffer[20];
	string s1("zhang xue feng");
	size_t len = s1.copy(buffer, 3, 6);//注意3  6  的意義。
	buffer[len] = '\0';
	//注意要手動加上'\0'，copy不會自動加'\0'。
	cout<< buffer<< endl;//xue
	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;

int main()
{
	string str("There are two needles in this haystack with needles.");
	string str2("needle");

	// different member versions of find in the same order as above:
	size_t found = str.find(str2);
	if (found != string::npos)
		cout<< "first 'needle' found at: "<< found<< '\n';

	found = str.find("needles are small", found + 1, 6);//這里不給出6就默認(rèn)屁匹配別的函數(shù)重載
	if (found != string::npos)
		cout<< "second 'needle' found at: "<< found<< '\n';

	found = str.find("haystack");
	if (found != string::npos)
		cout<< "'haystack' also found at: "<< found<< '\n';

	found = str.find('.');
	if (found != string::npos)
		cout<< "Period found at: "<< found<< '\n';

	// let's replace the first needle:
	str.replace(str.find(str2), str2.length(), "preposition");//把s2 對象內(nèi)容換成preposition。
	cout<< str<< '\n';

	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;
int main()
{
	string s1("test.cpp.tar");
	size_t len1 = s1.find('.');
	size_t len2 = s1.rfind('.');
	cout<< "find: "<< s1.substr(len1)<< endl;
	cout<< "rfind: "<< s1.substr(len2)<< endl;
	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;

int main()
{
	string str("Please, replace the vowels in this sentence by asterisks.");
	size_t found = str.find_first_of("aeiou");
	int i = 5;
	while (i--)
	{
		str[found] = '*';
		found = str.find_first_of("aeiou", found + 1);
	}
	cout<< str<< '\n';
	//Pl**s*, r*pl*c* the vowels in this sentence by asterisks.
	return 0;
}
#include#includeusing namespace std;
int main()
{
	string str("Please, replace the vowels in this sentence by asterisks.");
	size_t found = str.find_last_of("aeiou");
	int i = 5;
	while (i--)
	{
		str[found] = '*';
		found = str.find_last_of("aeiou", found + 1);
	}
	cout<< str<< '\n';
	//Please, replace the vowels in this sent*nc* by *st*r*sks.

	return 0;
}

成員變量

非成員函數(shù)

#include#includeusing namespace std;
int main()
{
	string s1("zhang");
	const char* s2 = "xue";
	string s3("feng");
	string s4 = s1 + s2 + s3;
	cout<< s4<< endl;
	//zhangxuefeng
	return 0;
}

#include#includeusing namespace std;
int main()
{
	string s1("zhang");
	string s2("gao");
	s1.swap(s2);//這個是內(nèi)置函數(shù)
	swap(s1, s2);//這個是非成員函數(shù)，和全局內(nèi)置的swap構(gòu)成函數(shù)重載
	return 0;
}

int main()
{
	string str1;
	getline(cin, str1);
	//這樣寫遇見空格不會結(jié)束讀取，只有遇到回車才會結(jié)束讀取。
	cout<< str1<< endl;

	string str2;
	getline(cin, str2,'.');//只有遇到  '.'  才會結(jié)束讀取。
    //此時'\n'只是一個普通的字符串，用于刷新緩沖區(qū)。
	cout<< str2<< endl;

	string str3;
	cin >>str3;//遇見空格和回車會結(jié)束讀取。
	cout<< str3<< endl;

	return 0;
}

🍁4. 擴(kuò)展閱讀

vs和Linuxg++下string類的大小。

注意：下述結(jié)構(gòu)是在32位平臺下進(jìn)行驗(yàn)證，32位平臺下指針占4個字節(jié)。

  • vs下string的結(jié)構(gòu) string總共占28個字節(jié)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜一點(diǎn)，先是有一個聯(lián)合體，
  • 聯(lián)合體用來定義string中字 符串的存儲空間：
  • 當(dāng)字符串長度小于16時，使用內(nèi)部固定的字符數(shù)組來存放
  • 當(dāng)字符串長度大于等于16時，從堆上開辟空間
  • 這種設(shè)計(jì)也是有一定道理的，大多數(shù)情況下字符串的長度都小于16，那string對象創(chuàng)建好之后，內(nèi)部已經(jīng)有了16個字符數(shù)組的固定空間，不需要通過堆創(chuàng)建，效率高。
  • 其次：還有一個size_t字段保存字符串長度，一個size_t字段保存從堆上開辟空間總的容量
  • 最后：還有一個指針做一些其他事情。 故總共占16+4+4+4=28個字節(jié)。

注意：下述結(jié)構(gòu)是在64位平臺下進(jìn)行驗(yàn)證，64位平臺下指針占8個字節(jié)

  • G++下，string是通過寫時拷貝實(shí)現(xiàn)的，string對象總共占8個字節(jié)，
  • 內(nèi)部只包含了一個指針，該指 針將來指向一塊堆空間，
  • 內(nèi)部包含了如下字段： 空間總大小 字符串有效長度 引用計(jì)數(shù)

擴(kuò)展好文

C++面試中STRING類的一種正確寫法

stl中string怎么了？

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新聞名稱：【玩轉(zhuǎn)c++】c++：string類講解（萬字詳解）-創(chuàng)新互聯(lián)
轉(zhuǎn)載源于：http://bm7419.com/article28/disocp.html

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