C++详解string（全面解析）

news2024/9/24 1:27:18

目录

string的概念： 

string的框架：

1、成员函数

 2、迭代器（Iterators）​编辑

 3、容量

4、元素访问

5、修改

6、非成员函数重载

string的构造和拷贝构造： 

 string的析构：

string的访问：

1、operator[]

2、iterator迭代器 

3、const_iterator

 4、反向迭代器

string的扩容机制

reserve函数

resize函数

string插入:

1、push_back

2、append

3、opeator+=

 4、replace

5、insert 

 6、erase

 7、replace

查找函数：

1、find()函数

 find_first_of函数​编辑

比较函数：

字符重载：

 

基于模板的出现，C++中就出现了各种模板类，而我们仅需要调用对应的模板类即可使用，十分的方便，今天我们来学习C++中第一个模板类——string。

string的概念： 

 string类是一个字符顺序表。

string的框架：

1、成员函数

 2、迭代器（Iterators）

 3、容量

4、元素访问

5、修改

6、非成员函数重载

string的构造和拷贝构造： 

1、默认构造

2、拷贝构造

3、一部分拷贝构造（从pos位置开始，拷贝len长度，如果给的len超过当前位置后面到结尾的长度或者没有给len，那么就是从当前位置直接取到结尾）

npos:实际上是‘-1’,底层存的是补码，也就是42亿九千万，换句话说’-1‘代表不可能开出这么大的连续空间，所以npos代表取到字符串的结尾

4、字符串构造

5、字符串部分构造

6、用n个相同的字符’c'构造一个字符串

7、构造一个字符串的迭代器区间

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
	string s0("Hello world");
	string s1;
	string s2(s0);
	string s3(s2, 6, 5);
	string s4("Hello world Hello bit");
	string s5("Hello world Hello bit", 7);
	string s6(5, 'x');
	string s7(s0.begin(), s0.begin() + 6);
	cout << "s0:" << s0 << endl;
	cout << "s1:" << s1 << endl;
	cout << "s2:" << s2 << endl;
	cout << "s3:" << s3 << endl;
	cout << "s4:" << s4 << endl;
	cout << "s5:" << s5 << endl;
	cout << "s6:" << s6 << endl;
	cout << "s7:" << s7 << endl;
	return 0;
}

 string的析构：

一般自动调用，无需注意。

string的访问：

1、operator[]

 【】重载,在函数重载的那章见过，所以这里就不过多介绍，普通版本可读可写，const版本只读

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
	string s1("Hello world");
	
	//可读
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++) {
		cout << s1[i] << " ";
		//等价于下面
		//cout << s4.operator[](i) << " ";
	}
	cout << endl;
	//可修改
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++) {
		s1[i]++;
	}
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++) {
		cout << s1[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

2、iterator迭代器 

类似于指针的作用，但不是真的指针。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
	string s1("Hello world");

	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end()) {
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

同样迭代器也可以进行修改。  

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
	string s1("Hello world");

	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end()) {
		*it -= 3;
		it++;
	}
	it = s1.begin();
	while (it != s1.end()) {
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

那既然有下标＋【】为什么还要弄一个iterator这么奇怪的东西，因为下标+【】这种形式只有string用起来方便，而iterator则可以适配多种类型。

而之前学习的范围for的底层也是iterator

3、const_iterator

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
	//普通string(可读可写)
	string s1("Hello world");
	//const_string(只读)
	const string s2("Hello world");
	//正常修改
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end()) {
		*it -= 3;
		it++;
	}
	//无法修改
	string::const_iterator it2 = s1.begin();
	while (it2 != s2.end()) {
		*it2 -= 3;
		it2++;
	}
	
	return 0;
}

 当用普通迭代器，可以看到我们可以正常修改，但const修饰后就无法进行修改了。

 4、反向迭代器

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
	string s1("Hello world");

	string::reverse_iterator rit = s1.rbegin();
	while (rit != s1.rend()) {
		cout << *rit << " ";
		++rit;	
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

 包括还有const_reverse_iterator，根据规律也能看出是什么意思，不再过多赘述，所以总共有四种迭代器：普通迭代器，const迭代器，反向迭代器，const反向迭代器。

string的扩容机制

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
	string s1("Hello world");

	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.length() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
	cout << s1.max_size() << endl;

	return 0;
}

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s;
	size_t sz = s.capacity();
	cout << "capacity change: " << sz << endl;
	cout << "making s grow: \n";
	for (int i = 0 ; i < 100; i++) {
		s.push_back('c');
		if (sz != s.capacity()) {
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity change: " << sz << '\n';
		}
	}

	return 0;
}

我们看运行结果，我用的是vs2022编译器，首先会进行2倍扩容，然后后面是1.5倍扩容，但是每个编译器可能结果不相同.

reserve函数

假如我们知道需要的大小，我们还可以进行手动扩容：

手动扩容可以一次达到需要的容量，而且vs2022编译器实际上还会多扩一点，这比让编译器自己一次一次的扩容要节省时间。而且只有大于capacity的时候才会进行扩容.

resize函数

也可以进行手动扩容，并且可以进行初始化。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s("Hello worldxxx");
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl << endl;

	s.resize(10);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl << endl;

	s.resize(20);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl << endl;

	s.resize(30);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl << endl;
	return 0;
}

 

string插入:

1、push_back

作用：可以尾插一个字符，类似于数据结构

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("Hello world");
	s1.push_back('x');
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

2、append

作用：可以在string后面追加字符串，而且有多种功能，例如：追加一个字符串的一部分，多个相同的字符等等，我们举一两个代码例子看一下。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("Hello world");
	string s2("xxxxxx");
	//追加一个string类型的s2
	s1.append(s2);
	//追加一个字符串
	s1.append("aaaaaa");
	//追加多个字符
	s1.append(5, 'c');
	//追加一个字符串的一部分
	s1.append("yeahyeahyeah", 3, 6);
	//迭代器追加
	s1.append(s1.begin() + 2, s1.end());

	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

3、opeator+=

作用：可以直接将string类型字符串、一般字符串、字符像赋值一样的+=在前一个string后，也是我们使用最频繁的，非常的好用。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("Hello world");
	string s2("xxxxxx");
	
	s1 += s2;
	cout << s1 << endl;

	s1 += ("abcdef");
	cout << s1 << endl;

	s1 += ('c');
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

 4、replace

作用是：用新的字符串覆盖到原本的字符上。

格式：有上面的六种，最常用的就是前两个。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("Hello world");
	string s2("This is a dog");
	//直接将s2替换给s1
	s1.assign(s2);
	cout << s1 << endl;
	//string& assign (const string& str, size_t subpos, size_t sublen);
	//从subpos位置开始，替换sublen个单位长度
	s1.assign(s2, 2, 5);
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

5、insert 

  作用：在某一个位置后面插入字符串。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("Hello world");
	string s2(" This is a dog");
	s1.insert(5, s2);
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

 6、erase

作用：删除字符串的一部分，如果是erase()则直接删除整个字符串。 

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("Hello world");
	string s2(" This is a dog");
	s1.erase(2, 5);
    //删除整个字符串
	s2.erase();

	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;

	return 0;
}

 7、replace

作用：字符串的替换。 

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("Hello world");
	string s2(" This is a dog ");
	//将s2的字符串替换到s1字符串位置5，长度3的空间中
	s1.replace(5, 3, s2);

	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;

	return 0;
}

查找函数：

1、find()函数

作用：查找字符或字符串，找到返回下标，没找到返回npos

查找字符：

string s1("ababbbaa");

cout << (s1.find('a')) << endl;//第二个参数为空，默认从0开始查找
cout << (s1.find('a',0)) << endl;//从0位置开始查找
cout << (s1.find('a',1)) << endl;//从1位置开始查找
cout << (s1.find('a',3)) << endl;//从3位置开始查找，前面的跳过
cout << (s1.find('c')) << endl;//未找到，返回4294967295，这是32位的-1，也是npos
cout << (s1.find('a',100)) << endl;//超出查找范围也是返回npos

查找字符串：

string s1("you are the apple of my eyes");
string s2("apple");

cout << s1.find(s2) << endl;//查找s2
cout << s1.find("are", 2) << endl;//从位置2开始查找"are"
cout << s1.find("myself", 5, 2) << endl;//从位置5开始查找"myself"的前两个"my"

rfind函数和find差不多，只不过方向改变了，rfind是从后往前查找，大家可以参照find自行学习。 

 find_first_of函数

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("https://www.csdn.net/");
	size_t found = s1.find_first_of("aeiou");
	while (found != string::npos) {
		s1[found] = '*';
		found = s1.find_first_of("aeiou", found + 1);
	}
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

这里把s1里面的aeiou全部替换成*号。

find_last_of函数同find_first_of函数一样，只是查找方向不一样，也望大家自行学习。

比较函数：

字符重载：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {

	string s1("abdef");
	string s2("abcdef");
	//字符串比较规则，跟c一样，按照ASCII码大小，谁ASCII大谁就大
	cout << (s1 > s2) << endl;
	cout << (s1 < s2) << endl;
	return 0;
}

 返回值：bool类型，如果满足等式返回1，不满足返回0.

以上就是我对string的一些认识，如有问题望指正，感谢观看

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