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前言

今天我们来讲一个新的知识，让你开始进入STL的世界，让我们再也不想回到C语言的世界，今天的住店内容是带你体会string类的用法和常用的函数，下一篇在带大家模拟实现这个类，通过底层让大家更好的理解string类，话不多说，我们开始进入正文

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一、什么是string类

在我们C语言阶段，我们怎么定义一个字符串？

char*p="nihao,C++";
char s[]="nihao,C++";

我们可以这样定义字符串，我们想要操作这个字符串要调用想要的函数，函数和这个字符串没有任何关系，这显然不符合类和对象的思想，按照我们oop思想，我们的字符串和对应的操作函数应该归为一类，所以这个时候出现了string类，他是管理字符串的一个类，给我们设计了很多操作方便的函数，让我们更好的操作函数，这也是我们为什么要学习string的一个重要原因，可以更好提高开发效率，

其实string就是一个顺序表来存放字符的，在后面的模拟实现也是和顺序表的定义是一样的，这恶鬼大家先理解一下。

接下来我带大家来看文档·，初步带大家了解string类,打开搜索string，就出现下面的界面

我们来看看他实现的函数其实有100多个

这样函数里面，我们不需要都记得，我会把常用给大家一一介绍展示一下，我们一个个的来看。

1.1类的基本使用

我们先来看看构造函数，string一共是实现7个构造函数，今天就简单的讲解几个:

1.1.1string类构造函数的使用

    string s1;
	string s2("hello world");
	string s3(s2);
	string s4("nihao,string", 5);
	string s5(5, '@');
	string s6(s2,5,10);

对于最后一个构造函数我们发现他多了一个缺省参数，我们来看看文档，他具体是什么

我的理解就是，如果你没有给截取子串的右区间，那么就默认一直截取到字符串的结尾，怎么保证每个字符串都可以截取到结尾，只能使用一个特别大的数来，截取到结尾也就停止了。

我们看到结果是-1，这里巧用了无符号整型这个关键字，-1其实是整型的最大值，这样就解决我们刚才说的那个问题，大家下来可以自己去测试一下他的效果

1.1.2string类的修改操作

我们来看文档介绍：


大家可以具体看看每个函数的功能，有的函数可能实现了运算符重载，有不同的功能，大家可以查文档看看。

对于+=运算符其实可以更好的替代push_back和append。

1.1.3 string类对象的容量操作

我们再来看文档：

size和length:

这两个其实是一模一样的效果，其实length是最先出来的，计算字符串长度是一个顺序表的结构，但是后面为了对接其他的结构，比如树，图等一些非线性结构的大小，使用size更好的表示大小，所以后面我们也是使用size多一些

capacity：
在文章开头，我提到过string是通过顺序表的结构来存放字符的，并不是你字符串多大，他开的空间就是多大，是根据不同的平台而定的

在vs下：

在Linux下：

我们上面写过追加字符串，我们有了容量的概念，肯定要进行扩容，我们来看看扩容机制是什么

在vs上：

在Linux上：

在不同的平台的扩容机制是不一样的。

reserve:
这个是为字符串预留n个空间，我们发现在上面循环100次就扩容了三次，扩容肯定会带来效率的降低，所以在我们大约知道字符串有多长的情况下，为他预先留出足够容量的空间。

他可以理解为扩容，在原字符串大小的基础下预留n个空间大小，并不会改变自身的大小，有效字符个数还是原来的个数，这个可以提高效率，减少扩容带来的消耗

我们看到当reverse的参数小于字符串本身的大小或者小于容量大小，并不会影响总大小和减少容量的，所以在底层的时候，这种情况直接返回，不做任何处理了。

resize:
是改变字符串的大小的，改变有效字符个数的，就传一个参数，用\0来填充，不然用字符来填充。

大家可以看到这是可以改变原字符串大小的，大于容量则会自动扩容，但参数小于本身大小会发生什么呢？？

有效字符个数也变少了，但是容量不会改变，这个要和上面的reserve区分开，他两有很大的差距，可以简单理解为，一个在capacity上做事情，一个在size上做事情

clear：
这个函数是将有小字符个数清空，但并不会将容量改变，底层空间还是没有改变的

不能理解为把空间都清除了

empty:
字符串是否为空串

通过这个可以看出来我们的判断是否为空是根据有效字符个数，也就是size。

总结：

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。

1.1.4string类非成员函数

我们之前再介绍了流插入和流提取的运算符，明白了为什么这个不能作为成员函数，因为不想使用隐藏的this指针，有的函数不止给string类去使用，比如swap，所以也不能写成内部函数，有的是创造者觉得放到外部会显得舒心些，接下来就简单介绍几个吧

operator>>和operator<<:
这两个流插入和流提取运算符重载大家应该有所了解，内部应该使用了友元函数，这样才能访问内部的私有成员，这个的实现其实和日期类的实现几乎差不多，等到底层的模拟实现再具体介绍吧，我们就来看他怎么使用的吧。

operator+：

这个函数为什么设计成外部函数呢？？原因就是创造者想要的不止是两个字符串相加，也想实现字符之间的相加，如果写在内部，就必然会有this指针，是string类型的，所以创造者将他写在类外，方便更好的重载

可以理解为是字符串的拼接，我们尽量少用这种方式去操作，因为他是传值返回，有拷贝的消耗，希望大家可以理解

swap:

两个字符串的交换。

getline:

对于这个函数，因为我们目前值知道两个流，所以我将以输入的方式展示给大家，这是获取一行字符串

int main()
{
	string name;

	cout << "Please, enter your full name: ";
	while (getline(cin, name))
	{
		cout << "Hello, " << name << "!\n";
	}
	return 0;
}

这个大家先了解一下，以后遇到再介绍，对于非成员函数大家应该知道了

1.2string类对象的访问及遍历操作

接下来讲讲字符串的遍历，既然字符串地城是类似于顺序表的结构，那么应该可以通过下标来遍历每个字符，我们有三种方式进行操作，对于字符串我们常用的第一种

第一种：按照for循环遍历字符串

类中实现了[]这个操作符，所以我们可以通过下标来访问每个字符，都是用字符引用返回，我们来看看怎么使用的：

我们的[]这个操作符就实现这两种重载，大家看看有啥区别

第二种：迭代器
这是一个非常重要的知识点，这个可以说是一个通用的遍历，只要是容器结构的都可以，一会通过两个例子给大家介绍一下，我们先来看看怎么遍历string：

int main()
{
	string s1("hello world");
	string::iterator sit = s1.begin();
	while (sit != s1.end())
	{
		cout << (*sit) << " ";
		sit++;
	}
	return 0;
}

可以把迭代器简单当成就是指针，**s1.begin()**得到字符串数组的首地址,s1.end()得到字符串数组的末地址，通过变量sit变量，类似于指针的操作，再string中体会不到他的优势，我们再其他两个结构里面看看，这个知识大家可能不了解，大家看看再说：

我们的链表和容器也都可以使用这种办法，我们的迭代器不止这些，上面只适合非const的正向遍历，还有其他三种方式，我们一起来看看

string s1("hello world");
	cout << "非const的正向遍历：";
	string::iterator sit = s1.begin();
	while (sit != s1.end())
	{
		cout << (*sit) << " ";
		sit++;
	}

	cout << "\n非const的反向遍历：";
	string::reverse_iterator sit1 = s1.rbegin();
	while (sit1 != s1.rend())
	{
		cout << (*sit1) << " ";
		sit1++;
	}

	cout << "\nconst的正向遍历：";
	const string s2(s1);
	string::const_iterator sit2 = s2.cbegin();
	while (sit2 != s2.cend())
	{
		cout << (*sit2) << " ";
		sit2++;
	}
	

	cout << "\nconst的反向遍历：";
	string::const_reverse_iterator sit3 = s2.crbegin();
	while (sit3 != s2.crend())
	{
		cout << (*sit3) << " ";
		sit3++;
	}

这是再来看一下文档：

这个刚好四组：大家可以自己来记忆一下，这个后面用的特别多。
所以这是一种统一访问和修改数据的方法。

第三种：范围for

int main()
{
	string s1("hello world");
	for (char s : s1)
	{
		cout << s << " ";
	}
	return 0;
}

就是把s1的数据赋值给s然后再访问数据，也可以修改数据。

这三种方法相信大家应该都知道了吧，对于string类我们更偏向第一种，对于迭代器后面遇到再好好讲，反正大家一定监视过了，并且会使用一点了，对于范围for不是反向遍历，也是缺点之一。

二、总结

对于string的使用我就先讲到这里，前前后后应该讲了二十几个常用的函数，其余的我们可以查文档去使用就可以了，这个不是很难，大家要会使用才是关键，接下来的一篇我讲模拟实现一个string类，这样大家可以更好的理解string类。我们下篇再见