【C++】STL标准模板库和string类

什么是STL

STL(standard temp late library-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

STL的版本

• 原始版本
  Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本, 本着开源精神, 他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。HP版本–所有STL实现版本的始祖
• P. J. 版本
  由P. J. Plauger开发, 继承自HP版本, 被Windows Visual C++采用, 不能公开或修改, 缺陷: 可读性比较低,符号命名比较怪异
• RW版本
  由Rouge Wage公司开发,继承自HP版本, 被C++ Builder采用, 不能公开或修改, 可读性一般
• SGI版本
  由Silicon Graphics Computer Systems, Inc公司开发,继承自HP版本。被GCC(Linux)采用, 可移植性好,可公开、修改甚至贩卖， 从命名风格和编程风格上看， 阅读性非常高。我们后面学习STL要阅读部分源代码，主要参考的就是这个版本

STL的缺陷

1. STL库的更新太慢了。上一版靠谱是C++98， 中间的C++03基本一些修订。C++11出来已经相隔了13年， STL才进一步更新
2. STL现在都没有支持线程安全。并发环境下需要我们自己加锁。且锁的力度是比较大的
3. STL极度的追求效率， 导致内部比较复杂。比如类型萃取， 迭代器萃取
4. STL的使用会有代码膨胀的问题, 比如使用vector多份代码， 当然这是模板语法本身导致的

STL的六大组件

string类对象的常见构造

C++98里面一共有7个构造函数

void Teststring()
{
	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
}

string类对象的容量操作

operator[]

operator[] 可以像数组一样随机访问

int main()
{
	string s1("hello world");
	// 遍历string，每个字符+1
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); ++i)
	{
		cout << s1[i] << " "; 
	}
	// string 内部会检查越界
	return 0;
}

迭代器iterator

迭代器的用法

int main()
{
	string s("hello");
	string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

string和vector都不喜欢用iterator，因为[ ] 更好用
但list/map/set… 只能用迭代器
iterator是所有容器通用访问方式，用法类似
所以迭代器是重点之一

反向迭代器

int main()
{
	string s("hello");
	string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
	while (rit != s.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;
	}
}

范围for

string s("hello");
for (auto ch : s) // 依次取s里面的每个数据赋值给ch
{
	cout << ch << " ";
}
// 范围for支持自动迭代，自动判断结束

——
字符插入

int main()
{
	string s("hello");
	s.push_back('-'); // 只支持一个字符的插入
	s.push_back('-');
	s.append("world"); // 支持多个字符的插入

	cout << s << endl; // 输出 hello--world
	return 0;
}

operator+=

string str("天使");
s += "Angel";
cout << s << endl; // 输出 天使Angel

resize和reserve函数

reserve的作用提前开空间

string s;
s.reserve(1000);

resize的作用：开空间+初始化

string s;
s.resize(1000); // 默认初始化为0
s.resize(1000, q); // 也可以初始化为给定值

resize不仅会改变capacity也会改变size
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推荐两个查阅网站
C++官方文档查阅网站
https://en.cppreference.com/w/
非官方
https://cplusplus.com