1. 为什么学习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，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。

2. 标准库中的string类

2.1 string类(了解)

<string类的文档介绍>

(推荐大家以后查文档时都在这上面查询，这个网站排版比较好）

1. 字符串是表示字符序列的类。

2. 标准的字符串类提供了对此类对象的支持，其接口类似于标准字符容器的接口，但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性。

3. string 类是使用 char( 即作为它的字符类型，使用它的默认 char_traits 和分配器类型 ( 关于模板的更多信息，请参阅 basic_string) 。

4. string 类是 basic_string 模板类的一个实例，它使用 char 来实例化 basic_string 模板类，并用 char_traits和 allocator 作为 basic_string 的默认参数 ( 根于更多的模板信息请参 basic_string) 。

5. 注意，这个类独立于所使用的编码来处理字节 : 如果用来处理多字节或变长字符 ( 如 UTF-8) 的序列，这个类的所有成员 ( 如长度或大小 ) 以及它的迭代器，将仍然按照字节 ( 而不是实际编码的字符 ) 来操作。

总结：

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。

2.2 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造

<常见构造的文档介绍>

函数名称	功能说明
string() （重点）	构造空的 string 类对象，即空字符串
*string(const char s)** （重点）	用 C-string 来构造 string 类对象
string(const string&s) （重点）	拷贝构造函数
string(size_t n, char c)	string 类对象中包含 n 个字符

void Teststring()
{
 string s1; // 构造空的string类对象s1
 string s2("hello bit"); // 用C格式字符串构造string类对象s2
 string s3(s2); // 拷贝构造s3
}

2. string类对象的容量操作

函数名称	功能说明
size (重要）	返回字符串有效字符长度
empty (重要）	检测字符串释放为空串，是返回 true ，否则返回 false
clear (重要）	清空有效字符
reserve (重要）	为字符串预留空间
resize (重要）	将有效字符的个数改成 n 个，多出的空间用字符 c 填充
lengh	返回字符串有效字符长度
capacity	返回空间总大小

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。

3. 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，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 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。

int main()
{
	string s1("hello world");
	s1.reserve(10);
	s1.resize(6, 'q');
	return 0;
}

我们可以调试起来试试：

当运行到reserve时：

我们发现当参数小于size时改操作对参数几乎没影响。

当运行到resize时：

这里参数就可以改变size，但是不改变容量大小。

另外要注意的是当reserve参数大于size时就会开出大于参数的空间，具体是多少由编译器决定，resize的第一个参数大于size时也会扩大空间，同时还将size扩大到n,在原始数据上将后面数据初始化为ch.

3. string类对象的访问及遍历操作

函数名称	功能说明
operator[]	返回 pos 位置的字符， const string 类对象调用
begin end	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
rbegin rend	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
范围for	C++11 支持更简洁的范围 for 的新遍历方式

int main()
{
	string s1("hello world");
	string::iterator it = s1.begin();
	//auto it = s1.begin();  //这种方式遍历也可以
	while (it != s1.end())
	{
		*it += 1;//写
		cout << *it << " ";//读
		it++;
	}

	return 0;
}

在string类中，这个迭代器的用法类似于指针的用法，但并不是在所有类中都是这个用法，至于rbegin和rend就是倒着遍历这里就不举例子了，另外C++11新引进的范围for的底层实现就是基于迭代器，这里我们后面在string类的模拟实现会讲到。

4. string类对象的修改操作

函数名称	功能说明
push_back	在字符串后尾插字符
append	在字符串后追加一个字符串
opreator+=	在字符串后追加字符串 str
c_str	返回 C 格式字符串
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

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，一般情况下 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. 对 string 操作时，如果能够大概预估到放多少字符，可以先通过 reserve 把空间预留好。

我们可以来试试查找字符串的用法：

string s("hello world.txt");//获取到后缀
	size_t pos = s.find('.', 0);
	for (int i = pos + 1; i < s.size(); i++)
		cout << s[i];

这种方式可以获取到，但是如果字符串是这种形式的呢？

"hello world.txt.cpp"

我们想获取最后一个后缀就必须的用rfind.

string s("hello world.txt.cpp");//获取到后缀
	size_t pos = s.rfind('.');
	for (int i = pos + 1; i < s.size(); i++)
		cout << s[i];

不知道大家注意到了没有，我这里rfing是没有给第二个参数的，我们可以到官网上看看rfind的声明：

不难发现pos给了一个缺省值为npos,那npos又是什么鬼呢？

官方是这样给的：

npos就是-1转化成无符号整数，通俗来说npos就是一个string类所能够取到的最大长度。上面我们没有给第二个参数它就会从字符串末尾开始找，只要字符串长度不超过npos.

5. string类非成员函数

函数	功能
operator+	尽量少用，因为传值返回，导致深拷贝效率低
operator>> (重要）	输入运算符重载
operator<< (重要）	输出运算符重载
getline (重要）	获取一行字符串
relational operators (重要）	大小比较