今天我们就来说说C++中的string类吧,再说string类之前,就先说说它怎么来的吧。
STL
1.什么是STL
解答:STL(standard template libaray-标准模板库):是C++标准库的重要组成部分,不仅是一个可复用的组件库,而且 是一个包罗数据结构与算法的软件框架。
2.STL的六大组件
(1)容器:常见的数据结构
(2)算法:与具体的数据结构相关的算法+通用算法
(3)迭代器:让算法对数据结构透明化
(4)适配器:stack/queue/priority_queue(优先级—队列)
(5)仿函数:(函数对象)可以向函数一样使用对象
(6)空间配置器:负责申请释放空间及空间管理
对于string类来说,它就是STL里的一个容器。
string类
1 、标准库中的string类:
(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。
(5) 在使用string类时,必须包含#include头文件以及using namespace std
2、string类的常用接口(重点)
(1)string类中常见的构造函数
函数名称 | 功能说明 |
---|---|
string() | 构造空的string类对象,即空字符 |
string(const char* s) | 用C-string来构造string类对象 |
string(size_t n,char c) | string类对象包含n个字符c |
string(const string&s) | 拷贝构造函数 |
void test1()
{
string s1; //构造空的string类对象s1
string s2("hello world"); //用C格式字符串构造string类对象s2
string s3(s2); //拷贝构造s3
}
(2)string类对象的容量操作
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 | 检测字符串是否为空串,是返回true,否则返回false |
clear | 清空有效字符 |
reserve | 改变字符串空间容量 |
resize | 将有效字符的个数改为n个,多出来的空间用字符c填充 |
void test2()
{
string s("hello world");
cout << s.size() << endl;
cout << s.length() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
//将s中的字符串清空,注意清空时只是将size清0,不改变底层空间的大小
s.clear();
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
}
运行结果:
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,一般情况下基本都用size();
(2)clear()只是将string中的有效字符清空,不改变底层空间大小;
void test2()
{
string s("hello");
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
cout << s << endl;
//将s中的字符增加到10个,多出来的位置用'!'进行填充
s.resize(10, '!');
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
cout << s << endl;
//将s中的字符增加到20个,多处的位置用‘c’进行填充
s.resize(20, 'c');
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
cout << s << endl;
//将s中的字符缩小到5个
s.resize(5);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
cout << s << endl;
}
运行结果:
从上图中我们可以看出 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。
void test3()
{
string s;
//在VS编译器下原有的容量
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
//将容量扩大到10
s.reserve(10);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
//将容量扩大到30
s.reserve(30);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
//将容量缩小到20
s.reserve(20);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
//将容量缩小到10
s.reserve(10);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl;
}
运行结果:
从上图中我们可以看出. 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[] | 下标访问符重载,返回pos位置的字符,const string类对象的调用 |
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 |
void test5()
{
//三种遍历方式
string s("Hello wrold");
//1.for+operator[]
for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
{
cout << s[i] ;
}
//2.范围for循环
for (auto ch : s)
{
cout << ch << endl;
}
//3.迭代器
//方法一
string::iterator it = s.begin();
while (it != s.end())
{
cout << *it << endl;
++it;
}
//方法二
string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
while (rit != s.rend())
{
cout << *rit << endl;
}
}
(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+= | 在字符串追加字符串str |
c str | 返回C格式字符串 |
find + npos | 从字符串pos位置开始往后找字符c,返回该字符在字符串的位置 |
rfind | 从字符串pos位置开始往后找字符c,返回该字符在字符串的位置 |
substr | 在str从pos位置开始,截取n个字符,然后将其返回 |
void test6()
{
string s("hello");
s.push_back(' '); //在s后插入空格
s.append("world"); //在s后追加一个字符"world"
s += 'h'; // 在str后追加一个字符'h'
s += "it"; // 在str后追加一个字符串"it"
cout << s << endl;
cout << s.c_str() << endl; //以C语言的方式打印字符串
//获取file的后缀
string file("exe.cpp");
string pos =file.substr( file.rfind('.'),file.size()-file.rfind('.'));
cout << pos << endl;
}
(5)string类非成员函数
函数 | 功能说明 |
---|---|
operator+ | 尽量少用,因为传值返回,会发生浅拷贝 |
operator>> | 输入运算符重载 |
operator<< | 输出运算符重载 |
getline | 获取一行字符串 |
relational operators | 大小比较 |
以上表格中的所有内容呢,就是string类的一些常用接口,我们需要熟练使用这些接口,并且能够实现,下篇博客写string的实现。