C++ string类详解

⭐️ string

string 是表示字符串的字符串类，该类的接口与常规容器的接口基本一致，还有一些额外的操作 string 的常规操作，在使用 string 类时，需要使用 #include 以及 using namespace std;。

✨ 帮助文档：https://cplusplus.com/reference/string/string/string/

std::string::string 构造函数（constructor）

序号	构造函数	功能
1️⃣	string()	默认拷贝：构造空的string类对象，即空字符串，默认第一个字符位置是'\0'，为了兼容c
2️⃣	string(const string& str)	拷贝构造
3️⃣	string(const string& str , size_t pos , size_t len = npos)	拷贝构造的重载，从字符串 pos 位置开始拷贝，拷贝 len 个字符
4️⃣	string(const char * s)	使用 c_string 来初始化 string 类对象
5️⃣	string(const char * s , size_t n)	从 s 指向的字符串中复制前 n 个字符
6️⃣	string(size_t n , char c)	使用 n 个 c 字符来填充字符串
7️⃣	template string (InputIterator first , InputIterator last)	复制一个迭代器序列的字符串 [first , last)

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s1;	// 默认构造 第一个字符是 `\0`
	cout << s1 << endl;

	/*
		调用构造本身的写法应该是：string s2("hello world");
		但是为什么可以这样写呢？ string s2 = "hello world";
		因为当构造函数是单参的时候，是支持隐式类型转换的。这里本质上先构造再拷贝构造，但是编译器
		通常会优化为直接构造。若不希望隐式类型的转换可以在构造函数前添加 explicit 关键字
	*/
	string s2 = "hello world"; // 使用c字符串构造一个string类对象
	cout << s2 << endl;

	string s3(s2);	// 拷贝构造
	cout << s3 << endl;

	string s4(s3, 6, 5);  // 拷贝构造的重载 从下标6位置开始拷贝 拷贝5个字符
	cout << s4 << endl;

	string s5("hello" , 3); // 拷贝 `hello` 前3个字符
	cout << s5 << endl;

	string s6(10 , 'a'); // 使用 10个 `a` 填充对象
	cout << s6 << endl;

	string s7(s6.begin() , s6.end()); // 迭代器序列初始化
	cout << s7 << endl;


	return 0;
}

output：

---

ps： npos 原型：static const size_t npos = -1;。npos 的访问：string::npos。无符号的 -1 相当于是整型的最大值，若当不传这个参数时， 或者 len 大于后面剩余字符的长度，那么使用默认参数 npos都是相当于 直到字符串的结束。[ 返回 ]

---

std::string::operator= 赋值重载

序号	函数名称	功能
1️⃣	string& operator= (const string& str)	用一个新的 string 对象替换当前 string 对象的内容
2️⃣	string& operator= (const char * s)	用一个c的字符串替换当前 string 对象内容
3️⃣	string& operator= (char c)	使用一个字符替换当前 string 对象的内容

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s1 = "hello world";
// 1.
	string temp = "ccc";
	s1 = temp;
	cout << s1 << endl;
// 2.
	s1 = "hhhh";
	cout << s1 << endl;
// 3.
	s1 = 'a';
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

output：

---

元素的访问

序号	函数名称	功能
1️⃣	char& operator[] (size_t pos)	返回当前 string 对象中 pos 位置字符的引用
2️⃣	const char& operator[](size_t pos) const	返回当前 const string 对象中 pos 位置字符的引用
3️⃣	char& at (size_t pos)	返回当前 string 对象中 pos 位置字符的引用
4️⃣	const char& at (size_t pos) const	返回当前 const string 对象中 pos 位置字符的引用
5️⃣	char& back()	返回当前 string 对象最后一个字符的引用
6️⃣	const char& back() const	返回当前 const string 对象最后一个字符的引用
7️⃣	char& front()	返回当前 string 对象第一个字符的引用
8️⃣	const char& front() const	返回当前 const string 对象第一个字符的引用

ps： at 和 [] 的行为是一样的，函数都会检查 pos 是否是合法位置，若不是，[] 是断言错误，而 at 是抛异常。

ps： back == [xx.size() - 1]、front == [0]。

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	const string s1 = "hello";
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++) {
		cout << s1[i] << " ";
	}

	cout << endl;

	string s2 = "world";
	for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++) {
		s2[i]++;
		cout << s2[i] << " ";
	}

	cout << endl;

	string s3 = "hello world";
	cout << s3.back() << s3[s3.size() - 1] << endl;
	cout << s3.front() << s3[0] << endl;
	cout << s3.at(4) << endl;

	return 0;
}

output：

---

元素的长度

序号	函数名称	功能
1️⃣	size_t size() const	返回 string 对象实际字符的长度
2️⃣	size_t length() const	返回 string 对象实际字符的长度

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s = "hello world";
	cout << s.size() << endl;	// 11
	cout << s.length() << endl;	// 11

	return 0;
}

---

string 迭代器

序号	函数名称	功能
1️⃣	iterator begin()	返回一个迭代器，该迭代器指向 string 对象的第一个字符
2️⃣	const_iterator begin() const	返回一个迭代器，该迭代器指向 const string 对象的第一个字符
3️⃣	iterator end()	返回一个迭代器，该迭代器指向 string 对象最后一个实际字符的下一个位置
4️⃣	const_iterator end() const	返回一个迭代器，该迭代器指向 const string 对象最后一个实际字符的下一个位置
5️⃣	reverse_iterator rbegin()	返回一个反向迭代器，该迭代器指向 string 对象最后一个实际字符的位置
6️⃣	const_reverse_iterator rbegin() const	返回一个反向迭代器，该迭代器指向 const string 对象最后一个实际字符的位置
7️⃣	reverse_iterator() rend()	返回一个反向迭代器，该迭代器指向 string 对象第一个字符的前一个位置
8️⃣	const_reverse_iterator() rend() const	返回一个反向迭代器，该迭代器指向 const string 对象第一个字符的前一个位置

ps： [ begin() , end() )、( rend() , rbegin() ]

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s = "hello world";
	for (string::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	// output: h e l l o   w o r l d
	cout << endl;

	// 自动迭代 自动判断结束
	// 范围for 本质上调用的也是迭代器
	for (auto val : s) {
		cout << val << " ";
	}
	// output: h e l l o   w o r l d
	cout << endl;

	for (string::reverse_iterator it = s.rbegin(); it != s.rend(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	// output: d l r o w   o l l e h
	cout << endl;

	// const 
	const string s2 = "nihao";
	string::const_iterator it = s2.begin();
	while (it != s2.end()) {
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	// output: n i h a o

	cout << endl;
	string::const_reverse_iterator rit = s2.rbegin();
	while (rit != s2.rend()) {
		cout << *rit << " ";
		rit++;
	}
	// output: o a h i n

	return 0;
}

output：

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string 对象修改

序号	函数名称	功能
1️⃣	void push_back (char c)	在当前 string 对象的末尾追加一个 c 字符
2️⃣	string& append (const string& str)	在当前 string 对象的末尾追加一个 const string str 对象
3️⃣	string& append (const string& str , size_t subpos , size_t sublen)	在当前 string 对象的末尾追加一个 const string str 对象的子串，从 subpos 位置开始，拷贝 sublen 个字符过去 类似上面构造函数的 npos 用法
4️⃣	string& append (const char* s);	在当前 string 对象的末尾追加一个 c_string 字符串
5️⃣	template string& append (InputIterator first , InputIterator last)	追加一个迭代器序列的字符串 [first , last)

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s = "hello";
	s.push_back('-');
	cout << s << endl;

	s = "hello";
	string temp = " world";
	s.append(temp);
	cout << s << endl;

	string s2 = "hello";
	string temp2 = " world";
	s2.append(temp2 , 0 , 3);
	cout << s2 << endl;

	string s3 = "hello";
	s3.append(" world");
	cout << s3 << endl;

	string s4 = "hello";
	s4.append(s4.begin(), s4.end());
	cout << s4 << endl;

	string s5 = "hello";
	s5.append(s5.rbegin() , s5.rend());
	cout << s5 << endl;

	return 0;
}

output：

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std::string::operator+= 运算符重载

序号	函数名称	功能
6️⃣	string& operator+= (const string& str);	在当前 string 对象的末尾追加一个 const string str 对象
7️⃣	string& operator+= (const char* s);	在当前 string 对象的末尾追加一个 c_string 字符串
8️⃣	string& operator+= (char c);	在当前 string 对象的末尾追加一个 c 字符

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s = "he";
	s += 'l';
	s += 'l';
	s += "o ";
	string temp = "world";
	s += temp;
	cout << s << endl;
	
	// output: hello world

	return 0;
}

元素的容量

序号	函数名称	功能
1️⃣	size_t capacity() const	返回当前 string 对象的容量大小
2️⃣	void reserve (size_t n = 0)	改变当前 string 对象的容量为 n
3️⃣	void resize (size_t n)	将当前 string 对象的 size() 调整为 n 并初始化为 '\0'
4️⃣	void resize (size_t n , char c)	将当前 string 对象的 size() 调整为 n 并初始化为 c
5️⃣	void clear();	删除当前 string 对象的所有内容，size() = 0
6️⃣	bool empty() const	若当前 string 对象为空返回 true，否则返回 false

ps： reserve 是改变容量，而 resize 是改变 size() + 初始化，当 resize 的 n 传的比 string 的大小还小，则就是删除。

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s = "hello";
	cout << s.capacity() << endl;
	s.reserve(100);
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s.size() << endl; // 5
	
	string s2 = "hello world";
	s2.resize(5);
	cout << s2.size() << endl;	// 100
	cout << s2 << endl;
	s2.clear();
	cout << s2.empty() << endl;


	return 0;
}

output：

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std::string::insert 插入

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ps： 需要的查文档即可，效率不高很少用。

std::string::erase 删除

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std::string::c_str 返回c的字符串

序号	函数名称	功能
1️⃣	const char* c_str() const	返回c的字符串使用 '\0' 结尾

查找

序号	函数名称	功能
1️⃣	size_t find (char c , size_t pos = 0) const	从当前 string 对象的 pos 位置开始查找 c 字符，返回这个字符第一次出现的位置，否则返回 string::npos
2️⃣	string substr (size_t pos = 0 , size_t len = npos) const	返回当前对象 pos 位置开始的 len 个字符的子串

#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	string s = "hello world";
	size_t res = s.find('w' , 0);
	if (res != string::npos) {
		cout << s.substr(res) << endl;	// world
	}

	return 0;
}

序号	函数名称	功能
3️⃣	size_t rfind (char c , size_t pos = npos) const	从当前 string 对象的 pos 位置从后向前开始查找 c 字符，返回这个字符最后一次出现的位置，否则返回 string::npos

其他

序号	函数名称	功能
1️⃣	istream& getline (istream& is , string& str , char delim)	输入一行字符遇到 delim 终止
2️⃣	istream& getline (istream& is , string& str)	输入一行字符遇到 \n 终止
3️⃣	string to_string (int val)	返回一个 val 的 string 对象
4️⃣	int stoi (const string& str, size_t* idx = 0, int base = 10)	字符串转整数。 idx 通常都为 nullptr，base 代表进制

ps： to_string 支持的转换类型

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ps： string 可以转换为的类型

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#include 
#include 
using namespace std;

int main() {

	int val = 10;
	string s_val = to_string(val);
	cout << s_val << endl;	 // 10
	

	val = stoi(s_val);
	cout << val << endl;	// 10

	return 0;
}

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