C++ —— 关于string类

news2025/1/10 20:50:17

目录

1. auto和范围for

1.1 auto关键字

1.2 范围for

2. string的三种遍历方式

3. string类的常用接口说明

3.1 成员函数

3.2 Iterators:（迭代器）

3.2.1正向迭代器和反向迭代器

3.3 Capacity（容量）

3.4 Modifiers（修饰符）

3.5 Non-member function overloads（非成员函数重载）

3.6 operator []

string文档链接：cplusplus.com/reference/string/string/?kw=stringicon-default.png?t=O83Ahttps://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=string

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

1. auto和范围for

1.1 auto关键字

aotu的价值就是用来自动赋值，自动迭代，自动判断结束，底层就是迭代器

简化代码，替换了常类型

std::map<std::string, std::string>::iterator it = dict.begin();
//简化成
auto it = dict.begin();

1.  auto类型的对象的类型是处于待定状态的，它是由初始化的内容所决定的

 auto关键字是一个占位符，编译器执行该类型对象的定义时，先根据初始化的内容的类型A开等大的空间作为该对象的空间，A再替换auto（先占位置，后替换）

2. 用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型或者要修改内容时则必须加上引用&


、字符赋值，自动迭代，自动判断结束
	// 底层就是迭代器
	//for (auto ch : s2)这样写是拷贝
    //修改内容要加上引用符号&
	for (auto& ch : s2)
	{
    //修改string里的值
		ch -= 2;
		cout << ch << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << s2 << endl;

3. 当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，

//同为int类型，正确
auto aa = 1, bb = 2;
//类型不同，错误
auto cc = 3, dd = 4.0;

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，然后会默认其他也是这个类型

4. auto不能作为函数的参数，也不能给缺省值

// 不能做参数
void func2(auto a)
{}

但是可以做返回值，但是建议谨慎使用

// 可以做返回值，但是建议谨慎使用
auto func3()
{
    return 3;
}

5. 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;
}

#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;
        }
        return 0;
    }

1.2 范围for

1. for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，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

2. 范围for的作用就是遍历数组和容器对象（主要用于容器）

// C++11的遍历
for (auto& e : array)
       e *= 2;

for (auto e : array)
cout << e << " " << endl;

加上&就可以修改其中的内容（e * = 2）,如果不修改就可以不加

3. 范围for的底层就是迭代器，容器遍历实际就是替换为迭代器

#include<iostream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{
   int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
  
   // C++11的遍历
   for (auto& e : array)
       e *= 2;
   for (auto e : array)
       cout << e << " " << endl;
   string str("hello world");
   for (auto ch : str)
  {
       cout << ch << " ";
  }
   cout << endl;
return 0;
}

2. string的三种遍历方式

#include<iostream>
#include<string>
#include<map>
#include<list>
using namespace std;

//class string
//{
//private:
//	char _buff[16];
//	char*  _str;
//
//	size_t _size;
//	size_t _capacity;
//};



// string:: ：展开string库
// iterator：迭代器
// it：使用迭代器定义的对象
// begin()：返回这块空间开始位置的迭代器
// end：返回最后一个数据的下一个位置（\0）
//string::iterator it = s2.begin();
//while (it != s2.end())
//{
//
//	cout << *it << " ";
//	++it;
//}
//cout << endl;


void test_string1()
{
	string s1;
	string s2("hello world");

	cout << s1 << s2 << endl;

	s2[0] = 'x';
	cout << s1 << s2 << endl;

	//访问+修改  第一种只支持数组，不支持树或者链表
	// 1、下标 + []
	for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)
	{
		cout << s2[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	// 2、迭代器  使用的偏少
	//string::iterator it = s2.begin();
	auto it = s2.begin();
	while (it != s2.end())
	{
		*it += 2;

		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	cout << s2 << endl;



	//只是简单的遍历用第三种
	// 3、字符赋值，自动迭代，自动判断结束
	// 底层就是迭代器
	//for (auto ch : s2)
	for (auto& ch : s2)
	{
		ch -= 2;
		cout << ch << " ";
	}
	cout << endl;

	cout << s2 << endl;
}

3. string类的常用接口说明

3.1 成员函数

 

1.  constructor(构造函数)：

string();
创建一个空的string对象，也就是创建一个空的字符串
string (const char* s);
以 C 当中 str 的方式 创建这个 string对象，最后以 " \0 " 结尾
string (size_t n, char c);
string类当中有 n 个 c 这个字符
string (const string& str);
拷贝构造函数
string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);
拷贝构造函数，从某一位置开始（pos），拷贝 len 个字符
string (const char* s, size_t n);
构造一个string 类 ，在 s 常量字符串 的前n 个字符中拷贝

 

2.destructor（析构函数）：string里的析构函数是自动析构的

3. operator= (运算符=)：

3.2 Iterators:（迭代器）

类似指针，但不全是指针

begin：返回一个指向字符串的第一个字符的迭代器 
end:返回最后一个数据的下一个位置（\0）
rbegin：指向的是最后一个字符的位置
rend：指向的是第一个字符的前一个位置

3.2.1正向迭代器和反向迭代器

const迭代器的特点是只能读不能写

 正向：

1. Iterators      2. const_Iterators

begin：返回一个指向字符串的第一个字符的迭代器 
end:返回最后一个数据的下一个位置（\0）

 反向迭代器：倒着遍历使用

1. reverse_Iterators      2.const_reverse_Iterators

rbegin：指向的是最后一个字符的位置
rend：指向的是第一个字符的前一个位置

void test_string2()
{
	string s2("hello world");
	string::iterator it = s2.begin();
	while (it != s2.end())
	{
		*it += 2;
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	string::reverse_iterator rit = s2.rbegin();
	while (rit != s2.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
	cout << endl;

	const string s3("hello world");
	//string::const_iterator cit = s3.begin();
	auto cit = s3.begin();
	while (cit != s3.end())
	{
		//*cit += 2;
		cout << *cit << " ";
		++cit;
	}
	cout << endl;

	//string::const_reverse_iterator rcit = s3.rbegin();
	auto rcit = s3.rbegin();
	while (rcit != s3.rend())
	{
		// *rcit += 2;
		cout << *rcit << " ";
		++rcit;
	}
	cout << endl;
}

3.3 Capacity（容量）

size返回字符串有效字符长度
empty 判断字符串是否为空串，是返回true，否则返回false
reserve 

提前开辟好要开辟的空间，根据计划的大小更改调整字符串容量，长度最多大于 n 个字符

如果开辟100个空间，那么实际上开辟101个空间，多的一个给\0

为字符串预留空间**

resize 将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充 ，string部分使用的不多
clear

清空所有的数据，但是不清除容量

length返回字符串有效字符长度
capacity返回空间总大小


 

1. size与length底层实现原理完全相同，引入size的原因是因为length不具有通用性，size具有通用性，所以基本都是用size，但是length不能舍弃

2. clear只会将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

 

// 测试string容量相关的接口
// size/clear/resize
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;
}

3.4 Modifiers（修饰符）

operator+=在字符串后追加字符串str
append在字符串后追加一个字符串
push_back在字符串后尾插字符
c_str返回底层字符串的指针，兼容C语言
find+npos从字符串pos位置开始往后找字符，返回该字符在字符串中的
位置，正着找
rfind从字符串pos位置开始往前找字符，返回该字符在字符串中的
位置，倒着找
substr在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回

// 1. 插入(拼接)方式：push_back  append  operator+= 
// 2. 正向和反向查找：find() + rfind()
// 3. 截取子串：substr()
// 4. 删除：erase
void Teststring5()
{
	string str;
	str.push_back(' ');   // 在str后插入空格
	str.append("hello");  // 在str后追加一个字符"hello"
	str += 'b';           // 在str后追加一个字符'b'   
	str += "it";          // 在str后追加一个字符串"it"
	cout << str << endl;
	cout << str.c_str() << endl;   // 以C语言的方式打印字符串

	// 获取file的后缀
	string file("string.cpp");
	size_t pos = file.rfind('.');
	string suffix(file.substr(pos, file.size() - pos));

    //suffix：后缀
	cout << suffix << endl;

	// npos是string里面的一个静态成员变量
	// static const size_t npos = -1;

	// 取出url中的域名
	string url("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
	cout << url << endl;
	size_t start = url.find("://");
	if (start == string::npos)
	{
		cout << "invalid url" << endl;
		return;
	}
	start += 3;
	size_t finish = url.find('/', start);
	string address = url.substr(start, finish - start);
	cout << address << endl;

	// 删除url的协议前缀
	pos = url.find("://");
	url.erase(0, pos + 3);
	cout << url << endl;
}

3.5 Non-member function overloads（非成员函数重载）

operator+可以string+字符串 或者 字符串+string
operator>>输入运算符重载
operator<<输出运算符重载
getline获取一行字符串
relational operators大小比较

3.6 operator []

operator[] 在C当中 " [] " 这个操作符相当于是 解引用操作，只有在连续的空间当中才能使用这个 " [] " 这个操作符，比如在栈上开辟的数组和 堆上动态开辟的空间

那么在自定义类型string 类当中，我们也可以使用 " [] " 来访问这个字符串数组

使用 下标 + []  的方式来访问string自定义类型

	string s3("hello world");
	// 直接打s3 当中的内容
	cout << s3 << endl;
 
	// 下标 + []
	for (int i = 0; i < s3.size(); i++)
	{
		cout << s3[i];
	}
	cout << endl;
 
	return 0;

operator []返回pos位置的字符，const string类对象调用
begin+endbegin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

                                                                   感谢观看~

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