1.标准库中的string类
1.1 string类(了解)
string类的文档介绍
在使用string类时,必须包含#include头文件以及using namespace std;
1.2 auto和范围for
auto关键字
·用auto声明指针类型时,用auto和auto*没有任何区别,但用auto声明引用类型时则必须加&
·当在同一行声明多个变量时,这些变量必须是相同的类型,否则编译器将会报错,因为编译器实际
·只对第一个类型进行推导,然后用推导出来的类型定义其他变量。
·auto不能作为函数的参数,可以做返回值,但是建议谨慎使用
·auto不能直接用来声明数组
#include<iostream>
using namespace std;
int func1()
{
return 10;
}
// 不能做参数
void func2(auto a)
{}
// 可以做返回值,但是建议谨慎使用
auto func3()
{
return 3;
}
int main()
{
int a = 10;
auto b = a;
auto c = 'a';
auto d = func1();
// 编译报错:rror C3531: “e”: 类型包含“auto”的符号必须具有初始值设定项
auto e;
cout << typeid(b).name() << endl;
cout << typeid(c).name() << endl;
cout << typeid(d).name() << endl;
int x = 10;
auto y = &x;
auto* z = &x;
auto& m = x;
cout << typeid(x).name() << endl;
cout << typeid(y).name() << endl;
cout << typeid(z).name() << endl;
auto aa = 1, bb = 2;
// 编译报错:error C3538: 在声明符列表中,“auto”必须始终推导为同一类型
auto cc = 3, dd = 4.0;
// 编译报错:error C3318: “auto []”: 数组不能具有其中包含“auto”的元素类型
auto array[] = { 4, 5, 6 };
return 0;
}
auto作为自动识别类型,可以替代较长的定义类型
如:
#include<iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{
std::map<std::string, std::string> dict = { { "apple", "苹果" },{ "orange",
"橙子" }, {"pear","梨"} };
// auto的用武之地
//std::map<std::string, std::string>::iterator it = dict.begin();
auto it = dict.begin();
while (it != dict.end())
{
cout << it->first << ":" << it->second << endl;
++it;
}
}
范围for
对于一个有范围的集合而言,由程序员来说明循环的范围是多余的,有时候还会容易犯错误。因此C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ :”分为两部分:
(1)第一部分是范围 内用于迭代的变量,(2)第二部分则表示被迭代的范围,自动迭代,自动取数据,自动判断结束。 范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历 范围for的底层很简单,容器遍历实际就是替换为迭代器,这个从汇编层也可以看到。
//3.范围for
// auto 替换长类型,但一定程度下失去了可读性
//字符赋值,自动迭代,自动判断结束
//底层就是迭代器
//这个改变不了ch是一个拷贝值,改变拷贝值,不变,加了引用就可以改变了
//for (auto& ch : s2)拷贝
void fun1()
{
for (auto& ch : s2)//引用
{
cout << ch << " ";
}
cout << endl;
//范围for适用于容器和数组
int arry[] = { 1,2,3,3 };
for (auto& e : arry)
{
cout << e << endl;
}
}
//2.迭代器
//begin()第一个字符的迭代器,s2.end()最后一个位置的下一个位置即是“\0”的迭代器
//迭代去修改可以改变初始值
void fun2()
{
string s2("hello");
string::iterator it = s2.begin();
while (it != s2.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
}
//四种迭代器
//literator
//reserver_literator
//const_literator
//const_reserver_literator
两者具有相同的原理,否是通过迭代器从begin()找到end();(底层原理相同)
1.3string类的常用接口
1. string类对象的常见构造
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 | 函数名称 功能说明 |
size | 返回字符串有效字符长度(包括'\0') |
length | 返回字符串有效字符长度 |
capacity | 返回空间总大小 |
empty (重点) | 检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回false |
clear (重点) | 清空有效字符 |
reserve (重点) | 为字符串预留空间** |
resize (重点) | 将有效字符的个数该成n个,多出的空间用字符c填充 |
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,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。
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。
void Teststring1()
{
// 注意:string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出
string s("hello, bit!!!");
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;
}
//reserve
void Teststring2()
{
string s;
// 测试reserve是否会改变string中有效元素个数
s.reserve(100);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
// 测试reserve参数小于string的底层空间大小时,是否会将空间缩小
s.reserve(50);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
}
3. string类对象的访问及遍历操作
begin()返回第一个字符的迭代器
end()返回最后一个字符的后一个字符的后一个的理论元素的迭代器
rbegin()返回最后一个字符的迭代器
rend()返回第一个字符的前一个字符的后一个的理论元素的迭代器
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c |
append | 在字符串后追加一个字符串 |
operator+= (重 点) | 在字符串后追加字符串str或字符 |
c_str(重点) | 返回C格式字符串(遇到'\0'停止) |
find + npos(重 点) | 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,找不到返回npos(-1) |
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 |
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。
5. string类非成员函数
void test9()
{
//使用cin>>str的话不能输入空格,要使用getline
string str;
getline(cin, str);
//getline(cin, str, '*');//遇到*号才终止
size_t pos = str.rfind(' ');
cout << str.size() - 1 - pos << endl;
}
6. vs和g++下string结构的说明
注意:下述结构是在32位平台下进行验证,32位平台下指针占4个字节。
vs下string的结构
string总共占28个字节,内部结构稍微复杂一点,先是有一个联合体,联合体用来定义
string中字符串的存储空间:
·当字符串长度小于16时,使用内部固定的字符数组来存放
·当字符串长度大于等于16时,从堆上开辟空间
union _Bxty
{ // storage for small buffer or pointer to larger one
value_type _Buf[_BUF_SIZE];
pointer _Ptr;
char _Alias[_BUF_SIZE]; // to permit aliasing
} _Bx;
这种设计也是有一定道理的,大多数情况下字符串的长度都小于16,那string对象创建 好之后,内部已经有了16个字符数组的固定空间,不需要通过堆创建,效率高。