string类（初识）

news2025/1/20 3:39:37

1. 为什么学习string类？

1.1 C语言中的字符串

2. 标准库中的string类

2.1 string类(了解)

2.2 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造

2. string类对象的

3. string类对象的访问及遍历操作

4. string类对象的修改操作

5. string类非成员函数

6. vs和g++下string结构的说明

1. 为什么学习string类？

1.1 C语言中的字符串

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. 标准库中的string类

2.1 string类(了解)

1. 字符串是表示字符序列的类

2. 标准的字符串类提供了对此类对象的支持，其接口类似于标准字符容器的接口，但添加了专门用于操作

单字节字符字符串的设计特性。

3. string 类是使用 char( 即作为它的字符类型，使用它的默认 char_traits 和分配器类型 ( 关于模板的更多信

息，请参阅 basic_string) 。

4. string 类是 basic_string 模板类的一个实例，它使用 char 来实例化 basic_string 模板类，并用 char_traits

和 allocator 作为 basic_string 的默认参数 ( 根于更多的模板信息请参考 basic_string) 。

5. 注意，这个类独立于所使用的编码来处理字节 : 如果用来处理多字节或变长字符 ( 如 UTF-8) 的序列，这个

类的所有成员 ( 如长度或大小 ) 以及它的迭代器，将仍然按照字节 ( 而不是实际编码的字符 ) 来操作。

总结：

1. string 是表示字符串的字符串类

2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作 string 的常规操作。

3. string 在底层实际是： basic_string 模板类的别名， typedef basic_string<char, char_traits, allocator>

string;

4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。

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

2.2 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造

（图片来源于网图）

2. string类对象的

（图片来源于网图）

注意：

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。

3. string类对象的访问及遍历操作

函数名称

功能说明

operator[] （重点）

返回 pos 位置的字符， const string 类对象调用

begin + end

begin 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

rbegin + rend

begin 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 代器范围 for

C++11 支持更简洁的范围 for 的新遍历方式

4. string类对象的修改操作

函数名称

功能说明

push_back

在字符串后尾插字符 c

append

在字符串后追加一个字符串

operator+= ( 重点 )

在字符串后追加字符串 str

c_str ( 重点 )

返回 C 格式字符串

fifind + npos ( 重点 )

从字符串 pos 位置开始往后找字符 c ，返回该字符在字符串中的位置

rfifind

从字符串 pos 位置开始往前找字符 c ，返回该字符在字符串中的位置

substr

在 str 中从 pos 位置开始，截取 n 个字符，然后将其返回

注意：

1. 在 string 尾部追加字符时， s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c' 三种的实现方式差不多，一般

情况下 string 类的 += 操作用的比较多， += 操作不仅可以连接单个字符，还可以连接字符串。

2. 对 string 操作时，如果能够大概预估到放多少字符，可以先通过 reserve 把空间预留好。

5. string类非成员函数

（图片来源于网图）

6. vs和g++下string结构的说明

注意：下述结构是在 32 位平台下进行验证， 32 位平台下指针占 4 个字节。

vs 下 string 的结构

string 总共占 28 个字节 ，内部结构稍微复杂一点，先是 有一个联合体，联合体用来定义 string 中字

符串的存储空间 ：

当字符串长度小于 16 时，使用内部固定的字符数组来存放

当字符串长度大于等于 16 时，从堆上开辟空间

union _Bxty

{ // storage for small buffer or pointer to larger one

value_type _Buf [ _BUF_SIZE ];

pointer _Ptr ;

char _Alias [ _BUF_SIZE ]; // to permit aliasing

} _Bx ;