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📚系列專欄：C++

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目錄

一、string類介紹

二、string類的常用接口說明

📒2.1string類對(duì)象的常見構(gòu)造

📒2.2string類對(duì)象的容量操作

📒2.3string類對(duì)象的訪問及遍歷操作

📒2.4string類對(duì)象的修改操作

?編輯

📒2.5string類對(duì)象的查找接口

📒2.6string類非成員函數(shù)

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🗒?前言：

C語(yǔ)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(kù)中提供了一些str系列的庫(kù)函數(shù)， 但是這些庫(kù)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(huì)越界訪問。C++中引入了string類，給我們提供了便利。

一、string類介紹

• string是表示字符串的字符串類
• string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。
• string在底層實(shí)際是：basic_string模板類的別名，typedef basic_string string;。
• 不能操作多字節(jié)或者變長(zhǎng)字符的序列。

小Tips：在使用string類時(shí)，必須包含#include頭文件以及using namespace std;。

二、string類的常用接口說明

📒2.1string類對(duì)象的常見構(gòu)造

🎀string()

? ? 構(gòu)造空的string類對(duì)象，即空字符串。

int main()
{string s1;cout << s1 << endl;return 0;
}

🎀string(const char* s)

? ??用一個(gè)C的字符串（或字符數(shù)組）來構(gòu)造一個(gè)string類的對(duì)象。

int main()
{string s1("hellow world");cout << s1 << endl;return 0;
}

🎀string(size_t n, char c)

? ??用?n?個(gè)字符來構(gòu)建string類對(duì)象。

int main()
{string s1(5, 'x');cout << s1 << endl;return 0;
}

🎀string(const string&s)

? ? ?string類的拷貝構(gòu)造，用于構(gòu)建一個(gè)和存在的s1一模一樣的對(duì)象。

int main()
{string s1(5, 'x');string s2(s1);cout << s2 << endl;return 0;
}

🎀string(const string& str，size_t pos，size_t len=npos)

? ? 復(fù)制str從pos位置開始len個(gè)字符的部分，使用一個(gè)已存在的string類對(duì)象的一部分來創(chuàng)建一個(gè)新的string類對(duì)象。

小Tips：nops是string類里面的一個(gè)靜態(tài)成員變量，它是size_t類型，初始化為-1，即表示整型的最大值。

int main()
{string s1("hellow world");string s2(s1, 7, 5);cout << s2 << endl;return 0;
}

🎀string(const char* s，size_t n)

? ? 用 s 所指向字符串（或字符數(shù)組）的前 n 個(gè)字符來初始化創(chuàng)建一個(gè)string類對(duì)象。

int main()
{char s[] = "hellow ,world";string s1(s, 6);cout << s1 << endl;return 0;
}

📒2.2string類對(duì)象的容量操作

🎀size()

? ??返回字符串有效字符長(zhǎng)度

int main()
{string s1("hellow world");string s2("hellow C++");cout << s1.size() << endl;cout << s2.size() << endl;return 0;
}

🎀length()

? ??返回字符串有效字符長(zhǎng)度

int main()
{string s1("hellow world");string s2("hellow C++");cout << s1.length() << endl;cout << s2.length() << endl;return 0;
}

小Tips：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()。

🎀capacity()

? ? 返回string對(duì)象空間的總大小。

int main()
{string s1("hellow world");string s2("hellow world xxxxxxx");cout << s1.capacity() << endl;cout << s2.capacity() << endl;return 0;
}

小Tips：capacity()會(huì)返回對(duì)象空間的總大小，這個(gè)空間是存儲(chǔ)有效字符的空間，實(shí)際上會(huì)多開辟一個(gè)空間，存儲(chǔ)‘\0’。同一個(gè)對(duì)象在不同的環(huán)境開辟的空間不同，在不同環(huán)境下擴(kuò)容機(jī)制也不同。

📖VS下的擴(kuò)容機(jī)制

int main()
{string s1("hellow world");size_t old = s1.capacity();cout << old << endl;for (size_t i = 0; i < 100; i++){s1.push_back('x');if (old != s1.capacity()){cout << s1.capacity() << endl;old = s1.capacity();}}return 0;
}

VS下默認(rèn)開辟15個(gè)空間用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（本質(zhì)上是開16個(gè)空間，因?yàn)檫€要存‘/0’），第一次擴(kuò)容是2倍，后面都是以1.5倍的大小去擴(kuò)容。?

📖Linux下的擴(kuò)容機(jī)制

在Linux環(huán)境下最初對(duì)象需要多少空間就開多少，后面一次按照2倍的大小進(jìn)行擴(kuò)容。

🎀reserve(size_t n = 0)

? ??為字符串預(yù)留空間。直接一次開辟n個(gè)空間，可以用來存儲(chǔ)n個(gè)有效字符，可以避免每次都要去擴(kuò)容。

int main()
{string s1("hellow world");s1.reserve(100);size_t old = s1.capacity();cout << s1.capacity() << endl;for (size_t i = 0; i < 100; i++){s1.push_back('x');if (old != s1.capacity()){cout << s1.capacity() << endl;old = s1.capacity();}}return 0;
}

小Tips：當(dāng)我們確定需要多少空間，就可以使用reserve()提前開辟好空間即可，可以減少擴(kuò)容次數(shù)，?大部分的擴(kuò)容都是異地?cái)U(kuò)容，擴(kuò)容次數(shù)過多會(huì)影響效率。

🎀resize(size_t n = 0, char c)

? ??resize(size_t n)與resize(size_t n, char c)都是將字符串中有效字符個(gè)數(shù)改變到n個(gè)，當(dāng)n小于當(dāng)前字符串的長(zhǎng)度size()，會(huì)保留前n個(gè)字符，將第n個(gè)字符后面的所以字符刪除；當(dāng)n大于當(dāng)前字符串的長(zhǎng)度size()，先會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容，不同的是當(dāng)字符個(gè)數(shù)增多時(shí)：resize(size_t 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。

int main()
{string s1("hellow world");cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;s1.resize(100,'x');cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;return 0;
}	

小Tips：resize在改變?cè)貍€(gè)數(shù)時(shí)，如果是將元素個(gè)數(shù)增多，可能會(huì)改變底層容量的大小，如果是將元素個(gè)數(shù)減少，底層空間總大小不變。 reserve只會(huì)影響容量，不改變有效元素個(gè)數(shù)，當(dāng)reserve的參數(shù)小于string的底層空間總大小時(shí)，reserver不會(huì)改變?nèi)萘看笮?即不會(huì)縮容。

• reserve只影響容量，不影響數(shù)據(jù)
• resize既影響容量，也影響數(shù)據(jù)

🎀clean()

? ? 清理有效字符，不改變?nèi)萘看笮?/span>

int main()
{string s1("Hello C++!");cout << "清空之前的size:" << s1.size() << endl;cout << "清空之前的capacity:" << s1.capacity() << endl;s1.clear();cout << "清空之后的size:" << s1.size() << endl;cout << "清空之后的capacity:" << s1.capacity() << endl;return 0;
}	

小Tips：clear()只是將string中有效字符清空，不改變底層空間大小。

📒2.3string類對(duì)象的訪問及遍歷操作

🎀operator()

? ??返回pos位置的字符

int main()
{string s1 = "hellow world";for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++){cout << s1[i];}cout << endl;return 0;
}

小Tips：如果字符串是const限定的，則該函數(shù)返回const char&。否則，它將返回char&。at借口與operator[]借口功能類型，operator[]接口發(fā)生越界訪問，程序會(huì)直接報(bào)錯(cuò)；at接口發(fā)生越界訪問的時(shí)候會(huì)拋出異常。

🎀begin、end/rebegin、rend

? ??begin獲取對(duì)象第一個(gè)字符的迭代器，end獲取對(duì)象最后一個(gè)字符下一個(gè)位置的迭代器

int main()
{string s1 = "hellow world";string::iterator it = s1.begin();while (it ！= s1.end()){cout << *it;it++;}cout << endl;string::reverse_iterator it = s1.rbegin();//反向迭代器while (it ！= s1.rend()){cout << *it;it++;}cout << endl;return 0;
}

如上代碼我們看到迭代器和指針的使用方法類似，都可以解引用和++，對(duì)象也可以修改。但迭代器的這些操作都是通過運(yùn)算符重載來實(shí)現(xiàn)的。

小Tips：迭代器區(qū)間永遠(yuǎn)都是左閉右開，迭代器類型作為類的內(nèi)置類型可以通過類名::itertator直接訪問，例如：string::itertator就表示string類里面的迭代器類型。普通迭代器可讀可寫，const迭代器限制的是其指向的內(nèi)容，只能讀不能寫，而const迭代器本身可以修改。

🎀范圍for

int main()
{string s1("Hello world");for (auto it : s1){cout << it;}cout << endl;return 0;
}

?小Tips：范圍for就是基于迭代器實(shí)現(xiàn)的，在底層范圍for會(huì)轉(zhuǎn)化成正向迭代器。

📒2.4string類對(duì)象的修改操作

🎀push back

? ??在字符串后尾插字符c

int main()
{string s1("Hello world");cout << "追加前:" << s1 << endl;s1.push_back('x');cout << "追加后:" << s1 << endl;return 0;
}

🎀append

? ??在字符串后追加一個(gè)字符串，它有六種重載形式，如下圖所示：

int main()
{string s1("Hello world");cout << "追加前:" << s1 << endl;s1.append("xxxxxxx");cout << "追加后:" << s1 << endl;string s2 = "abcdefg";cout << "追加前:" << s1 << endl;s1.append(s2, 2, 4);cout << "追加后:" << s1 << endl;return 0;
}

🎀operator+=

? ??通過重載運(yùn)算符+=實(shí)現(xiàn)追加，該運(yùn)算符重載有三種重載實(shí)現(xiàn)形式，如下圖所示：

int main()
{string s1("Hello world");cout << "追加前:" << s1 << endl;s1 += "xxxxxx";cout << "追加后:" << s1 << endl;string s3 = "abcdefg";string s2("Hello world");cout << "追加前:" << s2 << endl;s2 += s3;cout << "追加后:" << s2 << endl;return 0;
}

小Tips：在string尾部追加字符的三種方式中，+=操作用的比較多，+=操作不僅可以連接單個(gè)字符，還可以連接字符串。

📒2.5string類對(duì)象的查找接口

🎀find

? ??從字符串的pos位置開始往后查找字符或字符串，返回其在當(dāng)前字符串中的位置。

int main()
{string s1 = "hellow world";string s2 = "world";size_t pos = s1.find(s2);cout << pos << endl;return 0;
}

?🎀substr

? ? ?在str中從pos位置開始，截取n個(gè)字符，然后將其返回

int main()
{string s1 = "test.txt.cpp";size_t pos = s1.rfind('.');if (pos != string::npos){string s2 = s1.substr(pos);cout << s2 << endl;}return 0;
}

📒2.6string類非成員函數(shù)

函數(shù)名稱	功能說明
operator+	盡量少用，因?yàn)閭髦捣祷?#xff0c;導(dǎo)致深拷貝效率低
operator>>	輸入運(yùn)算符重載
operator<<	輸出運(yùn)算符重載
getline	獲取一行字符串
relational?operators	大小比較

小Tips：operator>>和getline的區(qū)別在于，前者遇到空格‘? ’和換行‘\n’會(huì)截止，而后者默認(rèn)只有遇到換行‘\n’才截止，因此當(dāng)我們需要從鍵盤讀取一個(gè)含有空格的字符串是，只能用getline。

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🎁結(jié)語(yǔ)：?

? ? ?本次的內(nèi)容到這里就結(jié)束啦。希望大家閱讀完可以有所收獲，同時(shí)也感謝各位讀者三連支持。文章有問題可以在評(píng)論區(qū)留言，博主一定認(rèn)真認(rèn)真修改，以后寫出更好的文章。你們的支持就是博主最大的動(dòng)力。