一、为什么学习string类？

1.1 C语言中的字符串

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，不太符合OOP的思想，而且底层空间需要用户自己管理，稍不留神可能还会越界访问。

二、准库中的string类

2.2 string类

string类文档

1. string是表示字符串的字符串类
2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作string的常规操作。
3. string在底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator>string;
4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。

在使用string类时，必须包含#include头文件以及using namespace std;

2.3 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造：文档说明

• 下面就可以这样使用

int main()
{
	string s0;
	string s1("hello world");
	string s2(s1);
	string s3(s1, 5, 3);
	string s4(s1, 5, 10);
	string s5(s1, 5);

	cout << s0 << endl;
	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	cout << s4 << endl;
	cout << s5 << endl;

	string s6(10, '#');
	cout << s6 << endl;
	
	s0 = s6;
	cout << s0 << endl;
	
	return 0;
}

2.4 string类对象的容量操作

• 可以看下面的概图

• 接下来我们一个一个看看

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• 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()。

• max_size()是返回最大存放多少个字符
• 每个平台可能不一样

• 大家可以看这里的测试，第一次是15，第二次是2倍扩容，第三次，第四次…都是1.5倍扩容

• 在linux平台下，默认从0开始，后续从2倍扩容

• 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。

• resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中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。注意：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。

void Teststring3()
{
	// 注意：string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出
	string s("hello, world!!!");
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	// 将s中的字符串清空，注意清空时只是将size清0，不改变底层空间的大小
	s.clear();
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 将s中有效字符个数增加到10个，多出位置用'a'进行填充
	// “aaaaaaaaaa”
	s.resize(10, 'a');
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 将s中有效字符个数增加到15个，多出位置用缺省值'\0'进行填充
	// "aaaaaaaaaa\0\0\0\0\0"
	// 注意此时s中有效字符个数已经增加到15个
	s.resize(15);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	// 将s中有效字符个数缩小到5个
	s.resize(5);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;
}

• 判断字符串是否为空

• 将capacity缩小适合大小

• 在vs下是缩小到刚刚说的倍数上

• 在Linux下是缩小到size大小

2.5 string类对象的访问及遍历操作

• 对于元素的访问操作我们有四种方式begin()+end() for [] 范围for(C++11支持)

void Teststring7()
{
	string s1("hello world");
	const string s2("Hello world");
	cout << s1 << " " << s2 << endl;
	cout << s1[0] << " " << s2[0] << endl;

	s1[0] = 'H';
	cout << s1 << endl;

	// s2[0] = 'h';   代码编译失败，因为const类型对象不能修改
}

• 以下这些方法都是可以的

void Teststring6()
{
	string s("hello world");
	// 1. for+operator[]
	for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
		cout << s[i] << ' ';
	cout << endl;

	// 2.迭代器
	string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << ' ';
		++it;
	}
	cout << endl;


	// string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
	// C++11之后，直接使用auto定义迭代器，让编译器推到迭代器的类型
	auto rit = s.rbegin();
	while (rit != s.rend()) {
		cout << *rit << ' ';
		++rit;
	}
	cout << endl;


	// 3.范围for
	for (auto ch : s)
		cout << ch << ' ';
	cout << endl;

}

2.5 string类对象的修改操作

• c_str和data使用差不多，但是c_str使用较多
• 在比较的时候==是用的一个重载，而使用c_str比较是比较地址

• 案例一：
• 找后缀

// 获取file的后缀
string file("string.cpp");
// 从后往前找 '.'
size_t pos = file.rfind('.');
// 截取从pos位置开始到最后
string suffix(file.substr(pos,file.size() - pos));
cout << suffix << endl;

• 案例二：

• 获取url中的协议

• 用find查找.，然后再使用substr截取字符串

string url("https://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
cout << url << endl;

size_t n = url.find(':');
if (n == string::npos)
{
	cout << "invalid url" << endl;
	return;
}
string protocol = url.substr(0, n);
cout << protocol << endl;
cout << url.substr(0, n) << endl;

• 获取url中的域名

size_t start = url.find("://");
if (start == string::npos)
{
	cout << "invalid url" << endl;
	return;
}
start += 3; // 跳过 ://
size_t finish = url.find('/', start);
string address = url.substr(start, finish - start);
cout << address << endl;
cout << url.substr(start, finish - start) << endl;

• 删除url的协议前缀

size_t pos = url.find("://");
url.erase(0, pos + 3);
cout << url << endl;

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• find_first_of

• 查找字符串中的包含所有字符

• find_first_not_of

• 后面的last就是从后往前找，很简单，不再赘述

2.7 string类非成员函数

• 这里比较重要的是getline()
• 这个和C语言中的gets差不多，读一行，读到\n后停止
• 这个还多一个功能，就是可以指定读到什么字符后停止

2.8 模拟实现string

• 这个的模拟实现就到下一篇文章来写~~

最后，本文学习了C++中的string类，简单的介绍了几个比常用的几个接口，以及如何使用，感谢收看