一，STL

1. 简介

2. STL的版本

3. STL 六大组件

4. 学习STL，三境界

5. 学会查看C++文档

二， string类

1. 相对于C语言，我们为什么还需要学习C++的string？

2. 头文件

3. 常见构造函数

4. operator=

5. operator[] && at函数

6. string容量方面

1. 关于 size 与 length 的选择

2. 关于string类的扩容机制

3. 设置容量

7. iterators——迭代器（重要）

1. 回望 C++入门的范围 for (语法糖 for)

2. 反向迭代

8. 字符串插入

1. 常见的插入方式：

2. 关于中间插入 insert的使用

9. 删除字符串——erase

10. c_str

1. 使用场景

2. ‘\0’在 C语言 & C++string类中的区别

11. find & rfind

1.获取文件名后缀

2. 分离网址

12. getline

13. 字符串互相转化其他数据(C++11)

关于string类使用总结

结语

一，STL

1. 简介

STL(standard template libaray-标准模板库)：是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的组件库，而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

2. STL的版本

原始版本

Alexander Stepanov 、 Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。 HP 版本 -- 所有 STL 实现版本的始祖。

P. J. 版本

由 P. J. Plauger 开发，继承自 HP 版本，被 Windows Visual C++ 采用，不能公开或修改，缺陷：可读性比较低，

符号命名比较怪异。

RW 版本

由 Rouge Wage 公司开发，继承自 HP 版本，被 C+ + Builder 采用，不能公开或修改，可读性一般。

SGI 版本

由 Silicon Graphics Computer Systems ， Inc 公司开发，继承自 HP 版本。被 GCC(Linux) 采用，可移植性好，可公开、修改甚至贩卖，从命名风格和编程风格上看，阅读性非常高。 我们后面学习STL要阅读部分源代码，主要参考的就是这个版本 。

3. STL 六大组件

4. 学习STL，三境界

1. 熟练使用 STL。

2. 能够比较清晰的认识STL的底层原理。

3. 能够编写STL的扩展。（在校期间，少数能掌握）

5. 学会查看C++文档

Reference - C++ Reference (cplusplus.com)

学习中光string类就有100来个接口，我们熟练掌握常见20个，其余80来个需要我们查找文档，而最好的方式是查看英文原文档。

二， string类

1. 相对于C语言，我们为什么还需要学习C++的string？

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. 头文件

在使用string类时，必须包含头文件以及using namespace std;

#include <string>

3. 常见构造函数

常见的string类构造函数及功能：

1. string() （重点） 构造空的string类对象，即空字符串

2. string(const char* s) （重点） 用C-string来构造string类对象

3. string(size_t n, char c) string类对象中包含n个字符c

4. string(const string&s ) （重点） 拷贝构造 函数

这是原文：

选择 constructor (函数)进入：

即可见

建议：尝试去阅读原文档，对函数功能的解释。

同时，从查看文档可知，string类重载了 流提取 & 流插入， 我们直接cout , cin

演示如下：

int main()
{
	// string(const char* s) （重点）  用string来构造string类对象
	string s1("hello, C++");
	cout << "s1 :" << s1 << endl;

	// string() （重点）  构造空的string类对象，即空字符串
	string s2;
	cout << "s2 :" << s2;
	cin >> s2;
	cout << "s2 :" << s2 << endl;

	// string(const string & s) （重点） 拷贝构造函数
	string s3(s1);
	cout << "s3 :" << s3 << endl;

	// string(size_t n, char c)   string类对象中包含n个字符c
	string s4(4, 'c');
	cout << "s4 :" << s4 << endl;
	
	return 0;
}

这里单独对第三个函数子链函数进行解释：

4. operator=

成员函数：

功能展示：

int main()
{
	string s2;
	// string & operator= (const char* s);
	string s1 = "hello, C++"; // 构造 + 拷贝 -> 优化为一次构造
	cout << "s1: " << s1 << endl; // 结果： hello, C++

	// string& operator= (const string & str); 
	s2 = s1;
	cout << "s2: " << s2 << endl; // 结果： hello, C++
	
	// string& operator= (char c);
	s2 = 'x';
	cout << "s2: " << s2 << endl; // 结果： x

	return 0;
}

补充： assign 函数跟赋值差不多，感兴趣可以去查查文档，这里不进行举出。

5. operator[] && at函数

功能描述：两者都是使string类像数组一样的访问字符串。

成员函数：

区别在返回值

operator[] 在越界时会发生断言；at 访问越界则返回异常。

功能展示：

int main()
{   
	// 1. char& operator[] (size_t pos); // 返回可修改的别名
	string s1 = "hello, C++";
	cout << s1[4] << endl;  // at :  s1.at(4)
	s1[4] = 'k';  // 如果类对象实例化时，未被const修饰，同时也具有修改的能力

	// 2. const char& operator[] (size_t pos) const;
	const string s2 = s1;
	cout << s2[4] << endl;
	s2[4] = 'o'; // s2 被const修饰，不允许修改其内容

	return 0;
}

6. string容量方面

1. 关于 size 与 length 的选择

两者功能都是获取容器中字符串长度

一般推荐使用 size() ,因为 length出道比较早，size是后期出道，string类中使用 size 比较多。（注意： max_size 这个没什么意义，返回的都是41亿）

简单遍历输出一遍字符串：

int main()
{   
	string s1 = "hello, C++";
	for (int i = 0; i < s1.size() ; i++)
	{
		cout << s1[i];  // at: s1.at(i);
	}
	return 0;
}

2. 关于string类的扩容机制

结论：在不同编译器下扩容机制可能不同，有的是1.5倍，而有的是2倍的扩容。

这里用同一段代码在 linux g++和 VS2019 下扩容的结果：

3. 设置容量

我们知道频繁扩容，会有额外的消耗，于是我们预先设定一定大小的容量，减少扩容次数。

函数：

简单使用：

    s1.reserve(1000); // 单纯开空间

	s2.resize(1000);  // 开空间， 同时设置字符，默认为‘0’
	s2.resize(1000, 'c');

7. iterators——迭代器（重要）

迭代器是string 中的内部类类型，功能跟 operator[]差不多，像数组一样的访问数据。但字符串底层是数组，是一段连续的空间，用operator[] 会比较便利。后面我们学习 STL的vector(顺序表)， list(链表)后，我们会发现，operator[]在连续存储的数据结构访问还行，但链表，树，迭代器更合适，而且他们用法类似，因此我们同时学习迭代器。（迭代器是容器通用访问方式,用法类似，提前上路）

简单用法：

int main()
{
   string s1 = "hello, C++";
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end()) // != 原因：1. string类本身有关 2.其他容器也是用 != 这样设计统一了 
	{
		cout << *it;
		it++;
	}
	return 0;
}

s1.begin() 和 s1.end() 返回迭代器的位置是 [左闭区间右开区间)

1. 回望 C++入门的范围 for (语法糖 for)

 int main()
{   
    string s1 = "hello, C++";
	for ( auto e : s1) // 自动++， 自动判断结束
	{
		cout << e;
	}
return 0;
}

语法糖底层是通过迭代器实现，且只能正向遍历。

2. 反向迭代

功能：反向遍历数据

简单用法：

int main()
{
    string s1 = "hello, C++";
	string::reverse_iterator it = s1.rbegin(); 
	while ( it != s1.rend())
	{
		cout << *it;
		it++; // 底层肯定是反向++
	}
  return 0;
}

当然不管是 s1.begin ,s1.end; s1.rbegin, s2.rend都有返回 const 修饰的迭代器重载函数（一般发生在传string引用时，如： const string& s1）

8. 字符串插入

C语言中，库函数strcat 也有这样的功能，但没有C++这么智能，C语言劣势：

1. 每次插入字符，字符串需要遍历整个字符串，效率低，且需要保证被插入的字符数组足够大。
2. C++的插入会记录末尾字符下标，可以做到直接插入。

1. 常见的插入方式：

1. push_back

2. append

3. operator +=

详细查文档

简答操作：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello, C++");
	s1.push_back('6');
	s1.push_back('-');
	s1.push_back('-');
	cout << s1 << endl;

	s1.append("5");
	cout << s1 << endl;

	string s2(s1);
	s2 += s1;
	s2 += 'c';
	s2 += "你好";
	cout << s2 << endl;
	return 0;
}

2. 关于中间插入 insert的使用

结论：尽量少用，string类，insert 中间插入，会导致后面字符挪位，假设要头插入n个字符，第2次，挪一次；第3次，挪2次；第n次，挪 n - 1次；所以挪位时间复杂度为n2了，所以尽量少用。

常见的三个insert 的使用：

运用如下：

int main()
{
	// 1. 迭代器
	string s1 = "hello, C++";
	string::iterator it = s1.begin() + 2; // 也就是在下标为2的位置插入
	s1.insert(it, 'Z');
	cout << s1 << endl; // heZllo, C++


	string s2 = s1;
	s2.insert(2, "你好"); // 下标为2的位置
	cout << s2 << endl;

	string s3 = s1;
	s3.insert(5, s2);    // 下标为5的位置插入
	cout << s3 << endl;
	return 0;
}

9. 删除字符串——erase

函数： erase

代码实践：

int main()
{
	// 1. 迭代器
	string s1 = "hello, C++";
	string::iterator it = s1.begin() + 2; // 也就是在下标为2的位置插入
	s1.insert(it, 'Z');
	cout << s1 << endl; // heZllo, C++


	string s2 = s1;
	s2.insert(2, "你好"); // 下标为2的位置
	cout << s2 << endl;

	string s3 = s1;
	s3.insert(5, s2);    // 下标为5的位置插入
	cout << s3 << endl;

	// 1. 迭代器删除
	//s3.erase(2);
	string::iterator it2 = s3.begin() + 2;
	string::iterator it3 = s3.end();
	s3.erase(it2, it3);
	cout << s3 << endl;
	return 0;
}

10. c_str

1. 使用场景

在一些需要用到C语言接口时，C语言不支持C++的string类，而c_str 成员函数可以将string类字符串转化为C语言兼容的字符串。

如：用C语言访问文件夹

    string s1("Test.cpp");
	const char* file = s1.c_str();
	FILE* myfile = fopen( file, "r"); // 不认string类
	char i = fgetc(myfile);
	while ( i != EOF)
	{
		cout << i;
		i = fgetc(myfile);
	}

2. ‘\0’在 C语言 & C++string类中的区别

结论：

C语言比较重要： ‘\0’在C语言中，像strcopy, strcat等等字符串接口函数结束大多有 '\0' 作为字符串结尾；

C++直接无视：我们可以将字符串中间任意位置设置为\0,但是在C++中字符串会将\0当成一个正常字符处理（打印时会当成空格或者不占位置的字符输出）

int main()
{
	string s1("test.cpp");
	s1 += '\0';
	s1 += '\0';
	s1 += '\0';
	s1 += '\0';
	s1 += "test.cpp";
	cout << s1.c_str() << endl; // ‘\0’对于C语言，是字符串结束的标志
	cout << s1 << endl;         //   而在string中，字符串中可以存在，但不发生显示或者是空格。
	
	return 0;
}

11. find & rfind

pos：开始查找的字符位

n: 匹配的字符序列的长度

1.获取文件名后缀

int main()
{   // 1. 简单文件获取后缀
	string s1("test.cpp");
	size_t i = s1.find('.');
	string tmp;
	if (i != string::npos)
	{
		tmp = s1.substr(i); // 先用获取子串函数
	}
	cout << tmp << endl;

	// 2. 复杂后缀，而只取最后的后缀
	string s2("test.cpp.tar.zip");
	size_t i2 = s2.rfind('.');  // 从后向前寻找
	string tmp2;
	if (i2 != string::npos)
	{
		tmp2 = s2.substr(i2);
	}
	cout << tmp2;
	return 0;
}

补充一下substr：

2. 分离网址

int main()
{
	string s1("https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/131103529");
	// 1. 协议
	size_t pl = s1.find("://");
	size_t next = pl;
	string protocol = s1.substr(0, pl);
	cout << protocol << endl;
	// 2. 域名
	size_t p2 = s1.find("/", next += 3);
	string rn = s1.substr(next, p2 - next);
	next = p2;
	cout << rn << endl;

	// 3. 资源名
	string way = s1.substr(next);
	cout << way << endl;
	return 0;
}