文章目录
- 1.C语言的字符串
- 2.C++标准库中的string类
- 2.1string类
- 2.2string类的常用接口说明
- 2.3string类对象的容量操作
1.C语言的字符串
在C语言中，字符串被表示为字符数组。C语言中的字符串以’\0’字符（null字符或字符串结束符）结尾，这个字符用来指示字符串的结束。
一个简单的例子如下，表示了字符串"Hello, world!"：
char str[] = "Hello, world!";
上述代码中，"char"表示字符类型，"str"是一个字符数组变量，同时用双引号括起来的"Hello, world!"就是一个字符串常量，它将被拷贝到字符数组中存储。由于字符串常量以’\0’结尾，因此字符数组的大小将比字符串长度多一个字符用来存储结束符。
而且为了操作方便，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（Object-Oriented Programming 面向对象编程），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。C++中就引入了string类，方便了对字符串的直接管理。
2.C++标准库中的string类
2.1string类
string是C++标准库中的一部分，属于STL（Standard Template Library）中的容器。 STL提供了一系列通用数据结构和算法，包括不仅限于容器（vector，list，set，map等）、迭代器（iterator）、算法（sort，find，transform等）以及函数对象（function object）等。而string就是STL中最常用的容器之一，用于处理字符串。
在C++中，string类是标准库中定义的一个类，它提供了一系列的方法和操作符，可以方便地完成对字符串的各种操作。例如，string类定义了一个"size()“方法，可以很方便地得到一个字符串的长度；还有”+=“和”=="等操作符，用于字符串的连接和比较操作。
1.用string进行字符串的定义和初始化
#include <string>
using namespace std;
// 使用字符串字面量初始化
string str1 = "Hello world";
// 定义空字符串
string str2;
// 使用构造函数初始化
string str3("ABCDE");
// 拷贝构造函数
string str4(str1);
2.string中对字符串的基本操作
可以使用string类的成员函数进行字符串的基本操作。例如，获取字符串长度可以使用length()方法或者size()方法；获取字符串中的某个字符可以使用下标运算符[]；字符串的拼接可以使用+操作符或者append()方法。大大提高了我们管理字符串的效率。
#include <string>
using namespace std;
string str = "Hello world";
int len = str.length(); // 获取字符串长度
char ch = str[0]; // 获取第一个字符
str += "I am here"; // 字符串拼接
str.append(" !"); // append方法
3.字符串的查找和替换
可以使用find()方法从字符串中搜索子串，并返回其从左至右的第一个位置。如果搜索失败，则返回string::npos。也可以使用replace()方法来替换字符串中的某个子串。
#include <string>
using namespace std;
string str = "Hello world, I am here";
size_t pos = str.find("I"); // 查找子串"I"的位置
if (pos != string::npos)
{
// 子串"I"在字符串中被找到
}
else
{
// 子串"I"在字符串中没有找到
}
str.replace(0, 5, "Hi"); // 将字符串的前5个字符替换成"Hi"
另外，使用string类还可以轻松地处理动态字符串，string类会自动管理内存，可以动态地调整字符串的长度。这在处理一些需要动态改变字符串长度的情况下十分有用。使用string类也可以避免因为字符数组长度不够而导致的缓冲区溢出等问题。
4.字符串的输入和输出
可以使用cin和cout来输入和输出字符串，也可以使用getline()来读取一行字符串。
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
string str;
getline(cin, str); // 从标准输入读取一行字符串
cout << "The string you input is: " << str << endl; // 输出字符串到标准输出
return 0;
}
由于STL的容器和算法模板化和泛化，使得容器的用法与数据类型无关，可以更方便地编写通用的模块和算法，提高了代码的可重用性和可移植性，并且可以提供高效的数据存取和处理能力。因此在C++中，使用STL（包括string）可以使程序更加简洁、高效、灵活，也是C++程序员常用的一种编程方式。
2.2string类的常用接口说明
和上面的举例一样，string类对象的常见构造有这几种。
| (constructor)函数名称 | 功能说明 |
|---|---|
| string() | 构造空的string类对象，即空字符串 |
| string(const char* s) | 用C-string来构造string类对象 |
| string(size_t n, char c) | string类对象中包含n个字符c |
| string(const string&s) | 拷贝构造函数 |
void Teststring()
{
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
// 构造空的string类对象
string str1;
cout << "str1: " << str1 << endl;
// 使用C-string来构造string类对象
string str2("hello, world!");
cout << "str2: " << str2 << endl;
// 使用size_t和char构造string类对象
string str3(5, 'a');
cout << "str3: " << str3 << endl;
// 使用拷贝构造函数，将string类对象s的值拷贝给新建的string类对象
string str4(str2);
cout << "str4: " << str4 << endl;
return 0;
}
//输出结果：
//str1:
//str2: hello, world!
//str3: aaaaa
//str4: hello, world!
2.3string类对象的容量操作
（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。
| 函数名称 | 功能说明 |
|---|---|
| size | 返回字符串有效字符长度 |
| length | 返回字符串有效字符长度 |
| capacity | 返回空间总大小 |
| empty | 检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false |
| clear | 清空有效字符 |
| reserve | 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 |
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
string str = "hello, world!";
// 使用size()和length()获取字符串有效字符长度
cout << "The length of the string is: " << str.size() << endl;
cout << "The length of the string is: " << str.length() << endl;
// 使用capacity()获取字符串总空间大小
cout << "The capacity of the string is: " << str.capacity() << endl;
// 使用empty()检测字符串是否为空
if (str.empty()) {
cout << "The string is empty." << endl;
} else {
cout << "The string is not empty." << endl;
}
// 使用clear()清空字符串有效字符
str.clear();
cout << "After clear, string is: " << str << endl;
// 使用reserve()预留字符串空间
str.reserve(100);
cout << "After reserve, the capacity of the string is: " << str.capacity() << endl;
// 使用resize()修改字符串有效字符个数
str.resize(10, 'a');
cout << "After resize to 10, the string is: " << str << endl;
return 0;
}
//输出结果：
//The length of the string is: 13
//The length of the string is: 13
//The capacity of the string is: 22
//The string is not empty.
//After clear, string is:
//After reserve, the capacity of the string is: 100
//After resize to 10, the string is: aaaaaaaaaa
这些就是C++中string类的简单介绍了😉
如有错误❌望指正，最后祝大家学习进步✊天天开心✨🎉
