【C++】STL的string容器介绍

news2024/10/7 6:47:32

目录

1、string容器

1.1声明一个c++字符串

1.2string和c字符数组的比较

1.3string类操作函数介绍

1.3.1赋值操作

1.3.2字符串拼接

1.3.3字符串查找

1.3.4字符串替换

1.3.5字符串比较

1.3.6字符存取

1.3.7字符串插入

1.3.8字符串删除

1.3.9子串获取

1、string容器

在c语言中，我们常使用char*的字符串，而在c++中，我们使用c++标准程序库中的string类，因为它和前者比较起来，不用担心内存是否足够、字符串长度等等，而且作为一个类出现，它集成的操作函数足以完成我们大多数情况下的需要。同时string类内部封装了很多成员函数，例如：查找find，拷贝copy，删除delete，替换replace，插入insert等等。

在我们编写的程序中使用string容器，需要包含头文件：

#include <string>

string和char*的区别：

  • char*：是一个指针
  • string：是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串是一个char*型的容器

1.1声明一个c++字符串

声明一个字符串变量很简单： string str;

这样我们就声明了一个字符串变量，但既然是一个类，就有构造函数和析构函数。上面的声明没有传入参数，所以就直接使用了string的默认的构造函数，这个函数所作的就是把str初始化为一个空字符串。string类的构造函数和析构函数如下：

string();                      //创建一个空的字符串 例如: string str;
string(const char* s);         //使用字符串s初始化
string(const string& str);     //使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c);         //使用n个字符c初始化 
~string();                     //销毁所有字符，释放内存

案例代码测试：
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>


int main(void)
{
    string str1; //创建空字符串，调用无参构造函数
    cout << "str1 = " << str1 << endl;

    //const char* str = "hello c++";
    //string s2(str); //把c_string转换成了string
    string str2("hello c++");
    cout << "str2 = " << str2 << endl;
    
    string str3(str2); //调用拷贝构造函数
    cout << "str3 = " << str3 << endl;
    
    string str4(10, 'c');
    cout << "str4 = " << str4 << endl;

    return 0;
}

1.2string和c字符数组的比较

string串要取得其中某一个字符，和传统的C字符串一样，可以用s[i]的方式取得。比较不一样的是如果s有三个字符，传统C的字符串的s[3]是’\0’字符，但是C++的string则是只到s[2]这个字符而已。

1、C风格字符串

  • 用”“括起来的字符串常量，C++中的字符串常量由编译器在末尾添加一个空字符；
  • 末尾添加了‘\0’的字符数组，C风格字符串的末尾必须有一个’\0’。

2、C字符数组及其与string串的区别

  • char ch[ ]={‘C’, ‘+’, ‘+’}; //末尾无NULL
  • char ch[ ]={‘C’, ‘+’, ‘+’, ‘\0’}; //末尾显式添加NULL
  • char ch[ ]=”C++”; //末尾自动添加NULL字符 若[ ]内数字大于实际字符数，将实际字符存入数组，其余位置全部为’\0’。

操作

string

字符数组

声明字符串

string str;

char str[1024];

获得第i个字符

str[i];

str[i];

字符串长度

str.length();str.size()

strlen(str);

读取一行

getline(cin,str);

gets(str);

设成某字符串

str="c++";

strcpy(str,"cyuyan");

字符串相加

str += "hello";

strcat(str,"hello");

字符串比较

str == "c++"

strcmp(str,"cyuyan");

...

...

...

1.3string类操作函数介绍

1.3.1赋值操作

功能描述：给string字符串进行赋值

string& operator=(const char* s);              //char*类型字符串 赋值给当前的字符串
string& operator=(const string &s);            //把字符串s赋给当前的字符串
string& operator=(char c);                     //字符赋值给当前的字符串
string& assign(const char *s);                 //把字符串s赋给当前的字符串
string& assign(const char *s, int n);          //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
string& assign(const string &s);               //把字符串s赋给当前字符串
string& assign(int n, char c);                 //用n个字符c赋给当前字符串

案例代码测试：
int main(void)
{
    string str1;
    str1 = "hello c++";
    cout << "str1 = " << str1 << endl;

    string str2;
    str2 = str1;
    cout << "str2 = " << str2 << endl;

    string str3;
    str3 = 'a';
    cout << "str3 = " << str3 << endl;

    string str4;
    str4.assign("hello c++");
    cout << "str4 = " << str4 << endl;

    string str5;
    str5.assign("hello c++", 5);
    cout << "str5 = " << str5 << endl;

    string str6;
    str6.assign(str5);
    cout << "str6 = " << str6 << endl;

    string str7;
    str7.assign(5, 'c');
    cout << "str7 = " << str7 << endl;

    return 0;
}

1.3.2字符串拼接

功能描述：实现在字符串末尾拼接字符串

string& operator+=(const char c);               //重载+=操作符
string& operator+=(const string& str);          //重载+=操作符
string& append(const char *s);                  //把字符串s连接到当前字符串结尾
string& append(const char *s, int n);           //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string& append(const string &s);                //同operator+=(const string& str)
string& append(const string &s, int pos, int n);//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

案例代码测试：
int main(void)
{
    string str1;
    str1 = "hello c++";
    cout << "str1 = " << str1 << endl;

    string str2;
    str2 = str1;
    cout << "str2 = " << str2 << endl;

    string str3;
    str3 = 'a';
    cout << "str3 = " << str3 << endl;

    string str4;
    str4.assign("hello c++");
    cout << "str4 = " << str4 << endl;

    string str5;
    str5.assign("hello c++", 5);
    cout << "str5 = " << str5 << endl;

    string str6;
    str6.assign(str5);
    cout << "str6 = " << str6 << endl;

    string str7;
    str7.assign(5, 'c');
    cout << "str7 = " << str7 << endl;

    return 0;
}

1.3.3字符串查找

功能描述：查找指定字符串是否存在

int find(const string& str, int pos = 0) const;         //查找str第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos = 0) const;             //查找s第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos, int n) const;          //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0) const;              //查找字符c第一次出现位置
int rfind(const string& str, int pos = npos) const;     //查找str最后一次位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos) const;         //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos, int n) const;         //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0) const;             //查找字符c最后一次出现位置

案例代码测试：
int main(void)
{
	string str1("sakura0908");
	string str2 = "0908";
	int ret = str1.find(str2, 0);
	if (ret == -1)
	{
		cout << "没有找到目标字符串" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "[" << ret << "]" << "找到目标字符串" << endl;
	}
	ret = str1.find("sakura", 0);
	if (ret == -1)
	{
		cout << "没有找到目标字符串" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "[" << ret << "]" << "找到目标字符串" << endl;
	}
	ret = str1.find("0908", 0, 1);
	if (ret == -1)
	{
		cout << "没有找到目标字符串" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "[" << ret << "]" << "找到目标字符串" << endl;
	}
	ret = str1.find("s", 0);
	if (ret == -1)
	{
		cout << "没有找到目标字符串" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "[" << ret << "]" << "找到目标字符串" << endl;
	}

	return 0;
}

而rfind和find的效果是差不多的，这里不提供测试代码，区别在于find查找是从左往右，rfind查找是从右往左

find函数找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到则返回-1

1.3.4字符串替换

功能描述：在指定的位置替换字符串

string& replace(int pos, int n, const string& str);     //替换从pos开始n个字符为字符串str
string& replace(int pos, int n,const char* s);          //替换从pos开始的n个字符为字符串s

案例代码测试：
int main(void)
{
	string str1 = "sakrua0908";
	string str2 = "hello";
	str1.replace(6, 4, "hello");
	cout << "str1 = " << str1 << endl;
	str1.replace(6, 5, str2);
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	return 0;
}

replay在替换的时候，要指定从哪个位置起，多少个字符替换成什么样的字符串

1.3.5字符串比较

功能描述：字符串之间的比较

比较方式：字符串比较是按字符的ASCII码进行对比

= 返回   0

> 返回   1

< 返回  -1

int compare(const string &s) const;    //与字符串s比较
int compare(const char *s) const;      //与字符串s比较

案例代码测试：
int main(void)
{
	string s1 = "sakura0908";
	string s2 = "sakura";

	int ret = s1.compare(s2);
	if (ret == 0) 
	{
		cout << "s1 等于 s2" << endl;
	}
	else if (ret > 0)
	{
		cout << "s1 大于 s2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "s1 小于 s2" << endl;
	}

	return 0;
}

1.3.6字符存取

功能描述：单个字符存取

char& operator[](int n);      //通过[]方式取字符
char& at(int n);          //通过at方法获取字符

案例代码测试：
int main(void)
{
	string str = "hello c++";

	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;

	//字符修改
	str[0] = 'a';
	str.at(1) = 'a';
	cout << str << endl;

	return 0;
}

1.3.7字符串插入

功能描述：对string字符串进行插入字符操作

string& insert(int pos, const char* s);             //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str);         //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c);             //在指定位置插入n个字符c

案例代码测试：
int main(void)
{
	string str1 = "hello";
	str1.insert(5, "c++");
	cout << str1 << endl;

	string str2 = "hello";
	str2.insert(0, 1, 'c');
	cout << str2 << endl;

	return 0;
}

1.3.8字符串删除

功能描述：对string字符串进行删除字符操作

string& erase(int pos, int n = npos);               //删除从Pos开始的n个字符 

案例代码测试：
int main(void)
{
	string str1("hello c++");
	str1.erase(6, 3);  //从6号位置开始3个字符
	cout << str1 << endl;

	return 0;
}

要记住：插入和删除的起始下标都是从0开始（利用数组的首元素下标为0记忆）

1.3.9子串获取

功能描述：从字符串中获取想要的子串

string substr(int pos = 0, int n = npos) const;   //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

案例代码测试：
int main(void)
{
	string str = "sakura0908";
	string subStr = str.substr(1, 3);
	cout << "subStr = " << subStr << endl;

	string email = "sakura@163.com";
	int pos = email.find("@");
	string username = email.substr(0, pos);
	cout << "username: " << username << endl;

	return 0;
}

这里只提出部分string的操作函数，还有其函数重载版本和其他函数并没有提出，有兴趣的读取可以自行探索。

例如：clear()删除全部字符，size(),length()返回字符数量，capacity()返回重新分配之前的字符容量，reserve()保留一定量内存以容纳一定数量的字符，data()将内容以字符数组形式返回 无’\0’，begin() end()提供类似STL的迭代器支持，front()返回首元素，back()返回末尾元素等等

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