C++string類初識及其常用接口說明

1.初識string類

1）爲什麼c++不使用c語言中的字符串？

C語言中字符串是以’\0’結尾的一些字符的集合，對這些字符串的處理C語言使用strcpy等函數，但是這些函數與字符串是分離開的，不太符合面向對象的思想，而且底層空間需要用戶自己管理，也可能用戶使用時造成越界訪問。

2）string類基本瞭解

string類是一個字符串的類。
string類的接口與其他容器的接口基本相同，並添加了一些專門用來操作string類的接口。
string在底層實際是：basic_string模板類的別名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
不能操作多字節或者變長字符的序列
使用時必須包含#include<string>與using namecpace std;

2.string類的常用接口

1）string類對象的常見構造

a.常用構造瞭解

函數名稱	功能
string()	構造空的string類對象，即空字符串
string(const char* s)	用C-string來構造string類對象
string(size_t n,char c)	string類對象中包含n個字符c
string(const string&s)	拷貝構造函數
string（const string&s,size_t n）	用s中的前n個字符構造新的string類對象

b.常用構造測試


void test1()
{
	string  s1;//構造空的string類對象
	string  s2("hello");//用C-string來構造string類對象 
	string  s3 = "world";//explicit  隱式轉換
	string  s4(s2);//拷貝構造
	string s5(10, 'a');// 用10個字符'a'構造string類對象s35
	string s6(s5, 5);//用s5的前5個字符構成string對象s6

	cout << s1 << endl;//輸出空格
	cout << s2 << endl;//hello
	cout << s3 << endl;//world
	cout << s4 << endl;//hello
	cout << s5 << endl;//aaaaaaaaaa
	cout << s6 << endl;//aaaaa
}

2）string類對象的容量操作

a.容量操作了解

函數名稱	功能
size_t size() const	返回字符串有效字符長度
bool empty ( ) const	檢測字符串釋放爲空串，是返回true，否則返回false
size_t length() const	返回字符串有效字符長度
void clear()	清空有效字符
size_t capacity ( ) const	返回空間總大小
void resize ( size_t n, char c )	將有效字符的個數該成n個，多出的空間用字符c填充

void resize ( size_t n )	將有效字符的個數改成n個，多出的空間用0填充

void reserve ( size_t res_arg=0 )	爲字符串預留空間

b.容量操作測試


void resize()
{
	// 注意：string類對象支持直接用cin和cout進行輸入和輸出 
	string s("hello");
	cout << s << endl;//hello
	cout << s.length() << endl;//5
	cout << s.size() << endl;//5    不算“\0”
	cout << s.capacity() << endl << endl;//15  實質上是16個char的空間因爲'\0'的存在

	s.clear();//不改變容量的大小
	cout << s.size() << endl;//0
	cout << s.capacity() << endl << endl;//15
	
	s.resize(12,'b');
	cout << s << endl;//bbbbbbbbbbbb
	cout << s.size() << endl;//12
	cout << s.capacity() << endl<<endl;//15

	s.resize(18);
	cout << s.size() << endl;//18  
	cout << s.capacity() << endl << endl;//31

	s.resize(10);
	cout << s << endl;//bbbbbbbbbb
	cout << s.size() << endl;//10
	cout << s.capacity() << endl << endl;//31


	

}

void reserve()
{
	string s("hello");
	cout << s << endl;//hello
	cout << s.size() << endl;//5    不算“\0”
	cout << s.capacity() << endl << endl;//15

	// 測試reserve是否會改變string中有效元素個數 
	s.reserve(200);
	cout << s.size() << endl;//5    不算“\0”  不會改變
	cout << s.capacity() << endl << endl;//207
	// 測試reserve參數小於string的底層空間大小時，是否會將空間縮小 
	s.reserve(100);
	cout << s.size() << endl;//5    不算“\0”
	cout << s.capacity() << endl << endl;//207   不會縮小

	s.reserve(15);
	cout << s.size() << endl;//5    不算“\0”
	cout << s.capacity() << endl << endl;//15  因爲原始空間爲15
}

c.注意事項

1.size()與length（）的方法實現基本一樣，引入size（）的原因爲了與其他容器的接口保持一致，一般情況下基本都是用size（）。
2.clear（）只是將string的有效字符清空，不改變底層空間的大小。
3.resize(size_t n) 與 resize(size_t n, char c)都是將字符串中有效字符個數改變到n個，不同的是當字符個數增多時：resize(n)用0來填充多出的元素空間，resize(size_t n, char c)用字符c來填充多出的元素空間。resize在改變元素個數時，如果是將元素個數增多，可能會改變底層容量的大小，如果是將元素個數減少，底層空間總大小不變。
4. reserve(size_t res_arg=0)：爲string預留空間，不改變有效元素個數，當reserve的參數小於 string的底層空間總大小時，reserver不會改變容量大小。

d.可以使用reserve提高插入數據時的效率，避免增容的開銷。


void test1()
{
	//利用reserve提高插入數據的效率，避免增容帶來的開銷
    //事先聲明好reserve
	string s;   
	s.reserve(1);   
	size_t sz = s.capacity();     
	cout << "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		s += 'c';
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
	cout << s << endl;
}

運行結果如下，上述代碼每次都需要增容。

可修改爲如下:


void test2()
{
	//利用reserve提高插入數據的效率，避免增容帶來的開銷
    //事先聲明好reserve
	string s;   
	s.reserve(100);   
	size_t sz = s.capacity();     
	cout << "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		s += 'c';
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
	cout << s << endl;
}

3）string類對象的訪問操作

a.訪問接口瞭解

函數名稱	功能
char& operator[](size_t pos)	返回pos位置的字符，const string類對象調用
const char& operator[](size_t pos)const	返回pos位置的字符，非const string類對象調用

b.測試


void test6()
{
	string s1("hello bit");
	cout << s1 << endl;//hello  bit
	s1[0] = 'H';
	s1[6] = 'B';
	cout << s1 << endl;//Hello  Bit



	const string s2("Hello Bit");
	// s2[0] = 'h';  // 代碼編譯失敗，因爲const類型對象不能修改 

}

4）string類對象的修改操作

a.接口瞭解

函數名	功能
void push_back(char c)	尾插字符c

string& append (const char* s);	在字符串後追加一個字符串

string& operator+=(const string& str)	在字符串後追加字符串str

string& operator+=(const char* s)	在字符串後追加C個數字符串

string& operator+=(char c)	在字符串後追加字符c

const char* c_str( )const	返回C格式字符串

size_t ﬁnd (char c, size_t pos = 0)const	從pos往後找c,返回c的位置
size_t rﬁnd(char c, size_t pos = npos）	從pos往前找c,返回c的位置
string substr(size_t pos = 0, size_t n = npos)const	從pos位置截取n個位置子串並返回

b.接口測試


void test1()
{
	//1
	string s1("HELLO");
	s1.push_back(' ');
	s1.append( "world");
	cout << s1 << endl;//HELLO world
	//2
	string s2("HELLO");
	s2 += ' ';
	s2 += "world";
	string s3("!!!");
	s2 += s3;
	cout << s2 << endl;//HElLO world!!!
	cout << s2.c_str() << endl;//HElLO world!!!   作用：當需要用c的接口實現string時
	//3
	string num("111");
	int valuse = atoi(num.c_str());
	cout << valuse << endl;//111
	//4
	string s2("HELLO");
	s2 += ' ';
	s2 += "world";
	string s3("!!!");
	s2 += s3;
	s2.insert(s2.begin(), 'x');
	s2.insert(0, "bit");
	cout << s2 << endl;//bitxHELLO world!!!

}


void test2()
{
	//獲取後綴
	string file("test.cpp");
	size_t pos = file.rfind(".");
	// npos是string裏面的一個靜態成員變量
	// static const size_t npos = -1;
	if (pos == string::npos)
	{
		cout << "文件沒有後綴" << endl;
	}
	else
	{
		cout << file.substr(pos, file.size() - pos) << endl;//.cpp
	}
	//取出url的域名
	string url("https://hao.360.cn/");
	size_t start = url.find("://");
	if (start == string::npos)
	{
		cout << "url invalid" << endl;
		return;
	}
	start += 3;
	size_t finish = url.find('/', start);//size_t 因爲值可能大，find找不到就返回-1
	cout << url.substr(start, finish - start) << endl;//hao.360.cn

	//刪除url的前綴
	pos = url.find("://");
	url.erase(0, pos + 3);
	cout << url << endl;//hao.360.cn/
}

c.注意事項

在string尾部追加字符時，s.push_back（c）/ s.append(1, c) / s += 'c’三種的實現方式差不多，一般情況下string類的+=操作用的比較多，+=操作不僅可以連接單個字符，還可以連接字符串。
對string操作時，如果能夠大概預估到放多少字符，可以先通過reserve把空間預留好。

5)string類的一些非成員函數

函數	功能
operator+	一個字符串加一個字符串需要另一個字符串接受並返回（不建議使用，因爲效率低）
operator>>	輸入運算符重載

operator<<	輸出運算符重載
getline	獲取一行字符串
relational operators	大小比較

6）string類對象的三種訪問方式

a.迭代器的方式

//迭代器有普通版本   反向版本  const版本
//迭代器給出了統一的方式去訪問容器,屏蔽了底層複雜的細節。
//迭代器底層類似於指針，是string的內部類型。
//string::iterator是類型 it是對象。
//begin是指向第一個數據位置的迭代器  "1"。
//end是指向最後一個數據的下一個位置的迭代器 “\0"。
//左閉右開
  //普通版本
void test2()
{
	string num("1234");
	string::iterator it = num.begin();
	int value = 0;
	while (it != num.end())
	{
		value *= 10;
		value += *it - '0';
		++it;
	}
	cout << value << endl;
}
//  const迭代器  
int StrToNum1(const string&  str)
{
	int value = 0;
	string::const_iterator it = str.begin();
	while (it != str.end())
	{
		//讀數據
		//cout << *it << " ";
		//++it;
		value *= 10;
		value += *it - '0';
		++it;
	}
	return value;
}
//反向迭代器  
void test3()
{
	string num = "1234";
	string::reverse_iterator it = num.rbegin();
	while (it != num.rend())
	{
		//讀數據
		cout << *it << " ";
		++it;

		//修改數據
		//(*it) += 1;
		//++it;
	}
	cout << endl;
	cout << StrToNum3(num) << endl;
}

b.for+下標



void test()
{
	string s("hello");
	for (size_t i = 0; i < str.size(); i++)
	{
          cout<<s1[i]<" ";
	}
	cout<<endl;
}

c.auto形式


void test()
{
        string s("hello");
        int value = 0;
	for (auto e : s)
	{
		value *= 10;
		value += (e - '0');
	}
	cout << value<<endl;
}

C++string類初識及其常用接口說明

文章目錄

1.初識string類

1）爲什麼c++不使用c語言中的字符串？

2）string類基本瞭解

2.string類的常用接口

1）string類對象的常見構造

a.常用構造瞭解

b.常用構造測試

2）string類對象的容量操作

a.容量操作了解

b.容量操作測試

c.注意事項

d.可以使用reserve提高插入數據時的效率，避免增容的開銷。

3）string類對象的訪問操作

a.訪問接口瞭解

b.測試

4）string類對象的修改操作

a.接口瞭解

b.接口測試

c.注意事項

5)string類的一些非成員函數

6）string類對象的三種訪問方式

a.迭代器的方式

b.for+下標

c.auto形式

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