C++--string类(1)

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。

2.1 string 类 ( 了解 )

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

2.2 auto 和范围 for

auto 关键字

  在这里补充 2 个 C++11 的小语法，方便我们后面的学习。

在早期 C/C++ 中 auto 的含义是：使用 auto 修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，后来这个

不重要了。 C++11 中，标准委员会变废为宝赋予了 auto 全新的含义即： auto 不再是一个存储类型

指示符，而是作为一个新的类型指示符来指示编译器， auto 声明的变量必须由编译器在编译时期

推导而得 。

  用 auto 声明指针类型时，用 auto 和 auto* 没有任何区别，但用 auto 声明引用类型时则必须加 &

当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际

只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量 。

auto 不能作为函数的参数，可以做返回值，但是建议谨慎使用 , auto 不能直接用来声明数组

范围 for

对于一个 有范围的集合 而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因此

C++11 中引入了基于范围的 for 循环。 for 循环后的括号由冒号 “ ： ” 分为两部分：第一部分是范围

内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围 ，自动迭代，自动取数据，自动判断结束。

范围 for 可以作用到数组和容器对象上进行遍历

范围 for 的底层很简单，容器遍历实际就是替换为迭代器，这个从汇编层也可以看到。

#include<iostream>
using namespace std;

int main()

{

	int array[5] = { 1,2,3,4,5 };
		for (auto e : array)
		{
			e *= 2;
		}

		int array2[5] = { 1,2,3,4,5 };
		for (auto& e : array2)
		{
			e *= 2;
		}

		return 0;
}

可以看到这两个代码中一个auto是采用引用,一个并没有,导致数组中的内容没有被修改.

2.3 string 类的常用接口说明

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	string s1;//创建对象
	string s2("hello");//创建对象并初始化
	string s3(s2);//拷贝构造

	return 0;
}

函数名称   功能说明

size （重点）   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 （重点）   检测字符串释放为空串，是返回 true ，否则返回 false

clear （重点）   清空有效字符

reserve （重点）   为字符串预留空间 * *

resize （重点）   将有效字符的个数该成 n 个，多出的空间用字符 c 填充

2. string 类对象的容量操作

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。

接口代码的实现

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	string s1;//创建对象
	string s2("hello");//创建对象并初始化
	string s3(s2);//拷贝构造

	cout << s2.size ()<< endl;
	cout << s2.length() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl;

	bool ret = s1.empty();
	cout <<"s1是否为空" << ret << 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
	s2.clear();
	cout <<"s2的数据 " << s2 << endl;
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl;

	// 将s中有效字符个数增加到10个，多出位置用'a'进行填充
	s2.resize(10, 'a');
	cout <<"s2的数据 "<<s2 << endl;
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl;
	return 0;
}

运行结果:

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

代码接口的实现

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	string s1("hello");

	for (int i = 0; i < s1.size(); i++)
	{
		cout << s1[i] << " ";//使用重载的[]来访问s1
	}
	cout << endl;

	string::iterator it = s1.begin();

	while (it != s1.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;//使用迭代器进行遍历
	}
	cout << endl;

	// C++11之后，直接使用auto定义迭代器，让编译器推到迭代器的类型
	auto rit = s1.rbegin();//c从末尾到前面进行遍历
	while (rit != s1.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
	cout << endl;


	return 0;
}

运行结果:

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

find + 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  

rfind 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

代码接口的实现

void Teststring5()
{
	string str;
	str.push_back(' ');   // 在str后插入空格
	str.append("hello");  // 在str后追加一个字符"hello"
	str += 'b';           // 在str后追加一个字符'b'   
	str += "it";          // 在str后追加一个字符串"it"
	cout << str << endl;
	cout << str.c_str() << endl;   // 以C语言的方式打印字符串

	// 获取file的后缀
	string file("string.cpp");
	size_t pos = file.rfind('.');
	string suffix(file.substr(pos, file.size() - pos));
	cout << suffix << endl;

	// npos是string里面的一个静态成员变量
	// static const size_t npos = -1;

	// 取出url中的域名
	string url("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
	cout << url << endl;
	size_t start = url.find("://");
	if (start == string::npos)
	{
		cout << "invalid url" << endl;
		return;
	}
	start += 3;
	size_t finish = url.find('/', start);
	string address = url.substr(start, finish - start);
	cout << address << endl;

	// 删除url的协议前缀
	pos = url.find("://");
	url.erase(0, pos + 3);
	cout << url << endl;
}