C++——string类

news2024/11/25 20:29:11

前言：哈喽小伙伴们，从这篇文章开始我们将进行若干个C++中的重要的类容器的学习。本篇文章将讲解第一个类容器——string。

一.什么是string类

二.string类常见接口

1.string类对象的常见构造

2.string类对象的容量操作

3. string类对象的访问及遍历操作

4.string类对象的修改操作

总结

一.什么是string类

C语言中，字符串是以'\0'结尾的一些字符的集合，为了操作方便，C标准库中提供了一些str系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分离开的，其操作也并不能完全满足用户的期望。

而在C++的标准库中，默认存在一个string类，并且该类拥有很多的成员函数，来帮助我们更加方便的完成对字符串的一系列操作。

使用string类，需要包含头文件#include<string>。

二.string类常见接口

1.string类对象的常见构造

对于如何得到一个string类型的对象，有以下几种常见构造：

string() 构造空的string类对象，即空字符串
string(const char* s) 构造一个string类对象，其内容为s
string(size_t n,char c) 构造一个string类对象，其内容为n个c字符
string(const string&s) 拷贝构造函数，拷贝s字符串内容

实践代码如下：

#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	string s0;
	string s1("hello world!");
	string s2(5,'c');
	string s3(s1);
	cout << s0 << endl;
	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
}

结果如下：

其中s0为空字符串，所以第一行即为空。

2.string类对象的容量操作

如何得到string类对象的信息以及对对象的操作，有如下方法：

size 返回字符串有效字符长度
length 返回字符串有效字符长度
capacity 返回空间总大小
empty 检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false
clear 清空有效字符
reserve 为字符串预留空间**
resize 将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充

测试如下：

#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	string s1("hello world!");
	s1.reserve(20);
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.length() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
	cout << s1.empty() << endl;
	s1.clear();
	cout << s1.empty() << endl;
	s1.resize(10, 'x');
	cout << s1 << endl;
	return 0;
}

结果如下：

值得注意的是：

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。

3.reserve(size_t res_arg=0)：为string预留空间，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。

3. string类对象的访问及遍历操作

如何对一个string类对象进行遍历操作，有如下方法：

operator[] 返回pos位置的字符，const string类对象调用
范围for C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式
迭代器iterator

operator[]是对[]运算符的重载，实现数组下标的运算功能：

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

范围for在前边的文章中已经介绍过了：

int main()
{
	string s1("hello world!");
	for (char e : s1)
	{
		cout << e << ' ';
	}
	return 0;
}

可以认为是直接用一个临时变量e去一一访问s1字符串的字符。

迭代器的作用是创建一个新的对象，可以遍历并选择序列中的一个对象，其关键字为iterator。

迭代器包含有若干方法，常用的有：

begin 获取一个字符串的首位字符

end 获取一个字符串的最后一个字符的下一个字符

用迭代器遍历字符串的方法为：

int main()
{
	string s1("hello world!");
	string::iterator it1 = s1.begin();
	while (it1 != s1.end())
	{
		cout << *it1 << ' ';
		it1++;
	}
	return 0;
}

这种方法，很类似于指针，但又与指针有很大不同，本文不做过多解释。

结果如下：

除此之外迭代器还可以反向遍历，需要关键字reverse_iterator，同时方法：

rbegin 获取一个字符串的最后一个字符的下一个字符

rend 获取一个字符串的首位符

int main()
{
	string s1("hello world!");
	string::reverse_iterator it1 = s1.rbegin();
	while (it1 != s1.rend())
	{
		cout << *it1 << ' ';
		it1++;
	}
	return 0;
}

结果如下：

4.string类对象的修改操作

如何对一个string类对象进行各种修改操作，有如下方法：

push_back 在字符串后尾插字符c
append 在字符串后追加一个字符串
operator+= 在字符串后追加字符串str
c_str 将C++格式的字符串转化为C语言格式的字符串
ﬁnd + npos 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
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

对于c_str，在C语言格式下的字符串，其末尾都会有一个‘\0’用来统计该字符串的长度，而C++格式下的string字符串由于会有size方法来表示字符串长度，所以其字符串结尾不会有‘\0’。

使用案例如下：

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	s1.push_back('!');
	cout << s1 << endl;
	s1.append(" hello");
	cout << s1 << endl;
	s1 += " C++";
	cout << s1 << endl;
	size_t pos1 = s1.find(' ');//从前往后找到s1中的' '字符并返回其下标位置
	if (pos1 != 'npos')
	{
		cout << s1.substr(pos1) << endl;//从pos位置开始截取字符
	}
	size_t pos2 = s1.rfind(' ');//从后往前找到s1中的' '字符并返回其下标位置
	if (pos1 != 'npos')
	{
		cout << s1.substr(pos2) << endl;//从pos位置开始截取字符
	}
	return 0;
}

结果如下：