【C++】string类的接口综合运用

目录

介绍：

一，string对象的构建

二，string类对象的容量操作

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介绍：

        string容器我们之前已经粗略了解了基本增添、修改、删除、插入等基本功能，这里就不再做过多说明，接下来我们全面并详细讲解STL容器中string的使用。

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一，string对象的构建

        string对象的构建公有多种方法，这里我们先掌握以下六种方法即可：

函数名称	功能说明	样例
string();	构造空的string类对象，即空字符串	第一种方式：string s1; 第二种方式：string s2("");
string(const string& str);	拷贝构造函数，直接拷贝	string s1; string s2(s1);
string(const string& str, size_t pos, size_t len = npos);	复制str，从字符位置pos开始，复制len个字符，如果str太短，则直接将str全部复制	string s1("hello world"); string s2(s1, 1, 6);
string(const char* s);	复制由s指向的串	string s2("hello world");
string(const char* s, size_t n);	从由s指向的字符数组中复制前n个字符	string s1("hello world"); string s2(s1, 5);
string(size_t n, char c);	复制n个字符c	string s1(10, 'x');

        以上只是我们常用的构建方法，要想查看所有的构建方法可点击此链接：constructor 

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二，string类对象的容量操作

string容器的语法操作：

        C++内部给我们提供了很多的语法操作，下面是我们常用的容器操作。

函数名称（链接形式查看）	功能说明	样例
size	返回字符串有效字符长度	string s = "abcde"; s.size()或size(s) 输出5
length	返回字符串有效字符长度	string s = "abcde"; 只能s.length() 不能length(s) 输出5
capacity	返回空间总大小	string s = "abcde"; 只能s.capacity() 不能capacity(s) 输出大于等于5的数字
empty	检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false	string s = "abcde"; s.empty()或empty(s) 输出0
reserve	为字符串预留更大的空间。 它会将容量扩到指定数字或者更大，但它不能缩小容量	string s = "abcde"; s.reserve(2); 容量不变，不会减小 s.reserve(20); 容量大于等于20
resize	调整字符串长度为n，多出的空间用字符c填充，没有c时 '\0' 填充	string s = "abcde"; s.resize(2); 此时s = "ab" s.resize(10, 'x'); 此时s = "abxxxxxxxx"
clear	清空所有有效字符	string s = "abcde"; 只能s.clear(); 不能clear(s); 此时s为空串

        这里我们再对之前讲的 insert 进行补充和 erase 说明，可点击链接进行查看，这里就不做过多说明。

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，即不改变容量。     

        3. resize有resize(size_t n) 和 resize(size_t n, char c)两种形式，这两种形式都是将字符串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。还有，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 n = 0)只是为string预留空间，它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。

string容器的遍历和访问操作：

        在容器中，我们即可使用普通的方法进行遍历，也可使用迭代器进行遍历，前期可认为迭代器如同指针。以下是常用的容器遍历和访问方法。

函数名称（链接形式查看）	功能说明	样例
operator[]	运用“ [] ” 重载运算符，运用数组的形式进行访问	string s = "abcde" s[i]或s.operator[](i) 访问第i个下标的元素
at	at访问下标的形式访问对应的元素	string s = "abcde" s.at(i)访问第i个下标的元素
begin + end	begin 和 end返回正向迭代器(迭代器iterator用法像指针) 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 正向迭代器向前迭代：增加它们会使它们朝向字符串的结尾移动	string s = "abcde" string::iterator it = s.begin() it指向开头元素的迭代器 string::iterator it = s.end() it指向最后一个元素下一 个位置的迭代器
rbegin +  rend	rbegin 和 rend返回反向迭代器 rbegin指向字符串的最后一个字符（即反向开始） rend指向字符串第一个字符之前的理论元素 反向迭代器向后迭代：增加它们会使它们朝向字符串的开始移动	string s = "abcde" string::reverse_iterator it = s.rbegin() it指向最后一个字符的迭代器 string::reverse_iterator it = s.rbegin() it指向第一个字符之前的迭代器
范围for	C++11标准的创新方式，与普通for的用法相同	string s = "abcde" for (auto ch : s) {  } 将s赋给ch，自动往下走 自动判断结束

        注意：下标+[]的使用只适用于部分容器，底层物理有一定连续链式结构、树形、哈希结构等就不能使用 “ [] ” 形式访问，只能用迭代器进行访问。因此，迭代器才是容器访问的根本。

代码演示：

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    string s = "abcde";
    for (auto e : s) { //范围for的使用
        cout << e;//依次输出abcde
    }

    //正向迭代器的使用

    for (string::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) { 
        cout << *it;//依次输出abcde
    }

    //反向迭代器的使用
    for (string::reverse_iterator it = s.rbegin(); it != s.rend(); it++) { 
        cout << *it;//输出edcba
    }

    const string s1("abc");
    //const形式写法的正向迭代器
    for (string::const_iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) {
        cout << *it;
    }
    //const形式写法的反向迭代器
    for (string::const_reverse_iterator it = s1.rbegin(); it != s1.rend(); it++) {
        cout << *it;
    }
    return 0;
}

       注意：迭代器 const_iterator it 本质保护迭代器指向的数据不能修改，即 *it 不能修改。迭代器const iterator it 保护迭代器本身不能修改，即 it 不能修改。因此在const修饰的串中，要用const_iterator it 或 const_reverse_iterator it 的方式进行迭代使用。

string类对象的修改操作

        有些操作的基础功能之前有过说明，这里我们简单说明一下，有些功能需注意。

函数名称（链接形式查看）	功能说明
back	返回字符串最后一个字符的引用 该函数不得在空字符串上调用
font	返回字符串第一个字符的引用 该函数不得在空字符串上调用
push_back	将字符c追加到字符串末尾，长度增加1
append	之前有过说明，在当前串的末尾追加其他字符或串
operator+=	与append功能相似
c_str	返回C格式 const char* const 类型的指针，即将string转换为char*型
find + npos	find是用来正向查找 查找与string串第一次匹配的串，返回在string串中的位置 如果没有找到匹配项，该函数将返回string::npos npos是size_t类型元素可能具有的最大值的静态成员常量值，即-1
rfind + npos	rfind用来反向查找，即逆序 查找与string串最后一次匹配的串，返回在string串中的位置 如果没有找到匹配项，该函数将返回string::npos
substr	在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回。

注意：

        1. 在string尾部追加字符时，s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c'三种的实现方式差不      多，一般况下string类的 += 操作用的比较多， += 操作不仅可以连接单个字符，还可以连接字符串

        2. 在append的用法 string& append(const char* s, size_t n) 中，是在末尾追加s的前n个字符。在string& append(const string& s, size_t n) 中，是在末尾追加s的第n个下标起，一直到末尾。补：在许多的插入操作中都是一样的操作，如assign等。

        3. npos是size_t类型元素可能具有的最大值的静态成员常量值，而无符号整数类型size_t可表示的最大数值是以 -1 在内存中存储。当用作字符串成员函数中的len（或sublen）参数的值时，该值表示 “直到字符串末尾”。当作为返回值时，它通常用于表示没有匹配项。

        4. 在点击链接产看详细文档功能时要注意 const string& str 与 const char* s 两种形式，有时形式不一样会产生不同的功能，如上面提过的assign、append等，有时需要运用 c_str 将 const string& 型转化为const char* 型来进行C语言中字符串的使用，如文件FILE、C语言中的字符串用法等。

        5. 像容器内部的很多接口，如find、assign、append、insert、erase等，如果没有指定有关 “长度” 的参数，那么将默认遍历直到结束。

代码演示(1)：

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    string s = "abc";

    //const char* p = s;//s是string类型，不是const char*型，出错
    const char* p = s.c_str();//c._str将其转换const char*

    s.back() = 'q';
    s.front() = 'A';
    cout << s << endl;//输出Abq

    s += "eee";
    s += 'e';
    s.operator+=("asca");//运用 += 的函数形式

    string s1("");
    s1.append("qwert", 2);//追加前两个字符到s1
    s1.clear();
    string s2("qwert");
    s1.append(s2, 2);//追加s2的第二个下标起一直到末尾到s1
   

    //下面的assign复制的运用跟append的情况一样
    string s3 = "abcdefg";
    string s4;
    s4.assign(s3, 3);
    cout << s4 << endl;
    s4.assign("abcdefg", 3);
    cout << s4;
    return 0;
}

代码演示(2):

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    string s("string");
    const char* p = s.c_str();
    cout << s.c_str() << endl;

    string s("https://string/refer/string/http");
    size_t n = s.find("string");//从s串的开头遍历，返回与"string"第一次匹配的下标
    //size_t n = s.rfind("string");//从s串的开头遍历，返回与"string"最后一次匹配的下标
    cout << n << endl;

    size_t ps = s.find("string", 9);//从第9个下标起往后搜索与"string"第一次匹配的下标位置
    //size_t ps = s.rfind("string", 10);//搜索从开头起到第10个下标，忽略第10个下标往后的匹配
    cout << ps << endl;

    size_t np = s.find("string", 10, 6);//从第10个下标开始搜索，指定要搜索的长度为6
    //size_t np = s.rfind("string", 10, 6);//搜索从开头到第10个下标，指定要搜索的长度为6
    cout << np << endl;

    string p = s.substr(2, 6);//从s的第2个下标位置开始，截取6个字符，然后返回
    cout << p << endl;
    return 0;
}

代码演示(3):

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    string a = "hello world";
    string b = a;
    const char* p1 = a.c_str();
    const char* p2 = b.c_str();
    cout << &p1 << endl << &p2 << endl;
    if (a.c_str() == b.c_str())
    {
        cout << "true" << endl;
    }

/*输出false，a 和 b的值虽然相同，但是a.c_str()==b.c_str()比较的是存储字符串位置的地址，类型为const char*，而a和b是两个不同的对象，内部数据存储的位置也不相同，因此不相等*/
    else 
        cout << "false" << endl;//输出false
    return 0;
}

string类非成员函数

函数(链接形式查看)	功能说明
operator+	' + ' 符号的重载，此功能尽量少用，因为是传值返回，导致深拷贝效率低
operator>>	输入运算符重载
operator<<	输出运算符重载
getline	获取一行字符串，可输入空格字符，与流提取不同的是流提取默认使用空格作为分隔符，只能提取单个数据，而getline一次提取一行文本，即遇到换行才结束
relational operators	字符串的大小比较，封装了比较串的用法 即：对“ > ”、“ < ”、“ == ”、“ != ”、“ >= ”、“ <= ” 操作符进行重载

代码演示：

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    string s;
    //从标准输入流中读取数据，直到遇到'\n'停止
    getline(cin, s);
    cout << s << endl;
    //从标准输入流中读取数据，直到遇到 's' 停止
    getline(cin, s, 's');//这里不会将 '\s' 提取到s中
    cout << s << endl;
    return 0;
}

        上面的几个常用接口大家深入学习下。在string类中还有一些其它很多操作，这里就不一一列举，大家在有需要的时候可查看以下链接文档。

string的类功能大全