C++相关概念和易错语法（11）（npos、string的基本使用）

news2024/11/17 16:13:19

本文主要是分享一些基础的用法和接口，不会涉及迭代器版本，也没有底层概念，主要是保证简单入门和使用。

1.npos

string本质上是一个类，里面包含了上百个成员函数，在调用这个头文件后，我们要知道整个类都被包含在了std这个命名空间域里，因此我们要注意在大型项目中不适用using namespace std的地方时如何使用这个类。

在string里npos使用非常常见，npos是static const size_t npos = -1（大约42亿），在很多函数的参数部分作为缺省值补充

注意，这只适用于x86平台，在x64里，这个数会大很多，经过计算相当于long int的无符号最大数，占了8个字节

2.string的增删查改操作

string帮我们实现了很多的东西，让我们可以更方便地解决一些问题，将精力放在项目更关键的地方，而不是像C语言一样每个细枝末节都要去手动实现。并且，string是一个将数据和方法封装到一起的类，体现了OOP（面向对象编程）特性，而C语言中的字符串函数相比来说是数据方法分离的，并没有这一思想。

string的功能主要分为增删查改。但由于string的设计相对来说很复杂（string设计在STL之前，时间太早不太成熟，设计出现了很多冗余的接口），平时使用的时候就主要使用关键的几个，保证功能的实现即可，所以这篇文章会分享一些基础的有用的接口。

（1）增

①初始化（构造函数）

但是我们要注意的是这里面有很多的构造函数，在使用的时候是去找最匹配的。我们有时候使用的构造函数带有缺省值npos，但有的有没有，这就导致了有些函数容易造成我们理解上的歧义，需要我们着重理解。

通过分析我们发现当数据存在类型转换的时候，会去匹配最合适的函数，特别是针对字符串->类的隐式类型转换，有时候少一个参数会影响前面参数的解读，导致代码的意思完全不一样。

除此之外，我们知道有的函数进行了特殊处理，导致我们在写参数的时候可以随便写大，但有的函数就会导致越界访问，需要我们注意。

size_t len和size_t n在这里意思其实都是一样的，即从输入的str（s）中往后选取len（n）个字符构成的串初始化对象。但是区别在于len读到\0就会强制停止，而n读到\0不会停下来，会出现越界

在后面的函数中，只要是参数格式和这个相同的都会出现这种情况，需要我们多注意，否则会不经意写出很多bug。我们也可以通过其它办法进一步探究这两个函数对参数处理的区别

可以看到，在string (const char* s, size_t n);里会忽略\0的阻拦强制向后读，而string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);最多读到\0结束

②push_back

参数：void push_back (char c);

push_back是在已有字符串后面加上新的单字符，注意只能加一个字符，字符串不行

③append和+=

append就是追加，在参数方面和构造函数几乎一模一样

下面是用法的实例，可以稍微分析一下保证掌握：

但是，这种用法除了不方便、有时会导致歧义以外，还存在一个易错点，下面来看看这个结果：

在这种情况下，由于数据连续存储，当出现了越界访问时，会导致如上面这样的数据污染，而这样的代码并没有报错，这就很需要我们注意在追加的时候不要像构造函数那样在size_t n这个参数上随便填，最好遵循真实情况来写，我们无法保证编译器帮我们解决了这个问题。

在大部分情况下，我们遇到的追加都是整段整段的，所以在追加时我们可以直接用+=来写，方便且容易理解。

但是要注意的是+=不能对+=后跟的数据进行裁切，这是+=劣于append的一点，但绝大多数情况是够用的，如果确实要用到append，注意上面我说的要根据实际来填写参数防止越界。

下面是简单的实例：

④insert

当我们需要在字符串中间插入字符或字符串时，可以考虑使用insert

下面是一些简单使用示例：

insert要慎重使用，因为插入往往意味着要挪动数据，这会出现效率不高的问题

（2）删

①erase、clear

erase可以从指定的位置pos开始向后清除len个数据

一般来说，erase已经满足了我们的需求，掌握这一个即可，clear可以在特殊场景使用

clear：参数：void clear(); 清空字符串

②pop_back

参数：void pop_back();

删除最后一个字符

（3）查

①operator[]、at

operator[]：参数：char& operator[] (size_t pos); 针对string（可修改）

const char& operator[] (size_t pos) const; 针对const string（字符串不能修改）

这个用法很自然，没什么学习难度，但我们可以注意一下这个返回值char&，即字符串对应下标的对应数据的引用，意思就是我们直接拿到了原始数据的引用，这也就意味着除了查找以外，我们还可以用这个引用对原始的字符串进行修改操作（如++和--），我们发现这继承了数组的修改数据的用法。这个特性彻底地和指针、传值拉开了差距，使得它不可以替代

at：参数：char& at (size_t pos);
const char& at (size_t pos) const;

at和operator[]在用法和效果上完全一致，区别在于越界访问时operator[]直接assert，而at会抛异常

②size、lenth、max_size、empty

这四个函数是用来查数组的大小相关的信息

size、lenth：都是只访问不修改

参数：size_t size() const;

size_t length() const;

这两个函数的含义完全一致，就是计算字符串的大小，但是值得注意的是，lenth是单独为string这个容器设立的，而size适用于所有容器，因此一般情况下建议使用size