C++ STL主要組件之String總結（第一部分，構造和操作）

最近在學習C++時，進入到了STL的學習階段，在發現到這個部分的重要性時，我打算把對STL的學習分步驟記錄下來，我首先打算學習的是組件String的部分，此文章主要只記錄內部構造和對象基本操作。

STL是由C++提供的標準模板庫，內含多個主要組件，此次總結的是String部分的內容。String在STL中算是較爲重要的部分，所以需要我重點攻克。

先放一張我學習String後對於此部分知識點的概括。

首先是第一部分：

一.標準庫中的String類都有哪些內容

首先是String中包含的接口：
其實這一部分要理解還是不難的，因爲這些功能性的函數之前大都或多或少的編寫過。
1.構造函數
（1）無參構造函數
string（）//構造空的string對象，一個空字符串
eg：

string s1；//構造空的String類對象s1

（2）帶參構造函數
此時常見構造函數就不止一種了
①參數爲c風格字符串
string（const char * s）
eg：

string s2（“hello”）；//使用C風格字符串構造的String類對象

②構造的對象中包含n個字符c
string（size_t n，char c）
eg：

string s3（10，‘n’）；//構造的對象爲字符串“nnnnnnnnnn”

③拷貝構造（使用相同類的對象來構造新的類對象）
string（const string& s）
eg：
string s4（s3）；

2.String類對象對於容量的操作
這一部分其實要去全部學習其實是效率不高的，如下圖

（圖片來源cplusplus.com）
所以主要選取其中使用較爲頻繁的幾種（size，empty，clear，reserve，resize）來主要學習便可。
（1）size
size函數會返回當前對象的有效字符長度
eg：

string s；
cout << s.size();

（2）empty
empty會檢測當前字符串是否已釋放爲空串，是的話返回true，否的話返回false
eg:

string s；
if(s.empty()){
return 0;
}

（3）clear
clear會清空當前對象的有效字符，但不會改變底層空間大小
eg:

string s；
s.clear();

（4）resize( size_t n, char c )
resize會修改當前對象有效字符個數，多出的部分會使用字符c填充
若是修改後有效字符長度小於之前，則多出的部分將被截掉
eg:

string s；
s.resize(20,'w');

需要注意的點有：
<1>如果是將string類中的有效元素縮小，只改變有效元素個數，不會改變底層空間大小
<2>如果是將string類中的有效元素增多，可能需要擴容（改變底層空間大小）

（5）reserve（ size_t newcapacity ）
reserve會修改當前對象底層空間大小，但不會修改有效字符個數
當newcapacity > oldcapacity(string類舊空間大小)時，進行擴容
若是newcapacity < oldcapacity 時,函數直接返回，不作任何修改
eg:

string s；
reserve(20);

需要注意的點：
在不同環境下，reserve進行擴容的大小是不一樣的（當對象字符串長度小於15時，初始分配底層空間大小爲15）：
例如：在vs平臺下擴容大小大約是原來的1.5倍
但是在linux下擴容大小就是原來的2倍

最後是容量操作中的小點：
size()與length()方法底層實現原理完全相同，引入size()的原因是爲了與其他容器的接口保持一致(函數返回值也完全相同)

3.對於string類對象的訪問方法
（1）對於指定位置的的訪問
在對象操作中，這樣的訪問通常使用operator[ ]來進行（類似於訪問數組元素的操作）
eg：

string s（“hello”）；
cout << s[0];

輸出結果：
h
（2）使用遍歷方法訪問（或修改）
在C++中，此處我們一共可以使用3中遍歷方法（ps：I like it！O(∩_∩)O）
<1>使用for循環加operator[ ]的方式遍歷字符串
eg：

string s（“beat it”）；
for（size_t i=0；i<=s.size()；++i）
cout << s[ i ];

<2>使用迭代器的方法遍歷
注意：
①標準庫容器都可以使用迭代器
②begin()方法負責返回指向第一個元素的迭代器，end()方法負責返回指向容器尾元素的下一個位置的迭代器
③如果容器爲空，則begin和end返回的是同一個迭代器
④rbegin()返回一個逆向迭代器，指向字符串的最後一個字符，rend()函數返回一個逆向迭代器，指向第一個字符的前一個位置，具體位置爲下圖：

（圖片來源於網絡）

eg：

string::iterator it = s.begin();  
 while(it != s.end())
 {
 cout<<*it<<endl;
 ++it;       //指向元素位置移動如上圖
 }

 string::reverse_iterator rit = s.rbegin(); //此處爲反向迭代器的使用
 while(rit != s.rend())
 {
 cout<<*rit<<endl;
++rit；     //指向元素位置移動如上圖
}

<3>使用範圍for方法遍歷
eg：

for(auto c : s)
cout << c << endl;

4.對於string類對象的內容修改操作

string類中常用的此類操作有如下幾種：

• push_back --在字符串後尾插字符c
  eg：

  string s1;
  s1.push_back('I');

• append --在字符串後追加一個字符串（使用方法有很多種，如下圖）
  
  eg：
  常用的兩種：

  s1.append("祖國");   //圖中第一種
  s1.append(3, '!');    //圖中第五種

• operator+= -- 在字符串後追加字符串str
  eg：
  s1 += " Love ";
• c_str --返回C格式字符串

• find + npos --從字符串pos位置開始往後找字符c，返回該字符在字符串中的位置
  eg：

  size_t pos = s.find ( ' c ' ) ; 
  if ( pos != string : : npos )   
  {
      cout  <<  'c'  <<  " is in s" << pos << endl;
  }

  注意：
  find方法在字符串s中查找字符c，若是找到返回該字符在字符串中的位置，若是沒有找到則返回npos
  npos是string類定義的一個靜態成員變量，保證其值大於任何有效的下標的值，可看成一個整數-1

• rfind 從字符串pos位置開始往前找字符c，返回該字符在字符串中的位置....（其他同find）
• substr 在str中從pos位置開始，截取n個字符，然後將其返回
  eg：

  substr（pos，n）；
  substr（pos）； //截取從pos到字符串結尾

同樣只對其中較爲重要的幾種（operator+=、c_str、find+npos）進行重點記憶，其他幾種瞭解即可。

5.對於string類的非成員函數
此處只是說明作用：

• operator+ 儘量少用，因爲傳值返回，導致深拷貝效率低
• operator>> （重點） 輸入運算符重載
• operator<< （重點） 輸出運算符重載
• getline （重點） 獲取一行字符串
• relational operators （重點） 大小比較

標明重點部分需要掌握使用，在在線OJ將會用到

以上就是關於String第一部分的總結，附上一張收尾圖：