【C++】STL —— String类不会怎么办

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注:string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出,因为重载了流插入>>和流提取<<操作符(后面说)

取字符串前n个(用的非常少)

from sequence (5)	string (const char\* s, size_t n);

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⚡ 一键初始化

fill (6)	string (size_t n, char c);

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⚡析构函数(不重要)

析构我们不管,对象出了作用域,自动调用的

⚡赋值重载

在这里插入图片描述

string s1;
string s2 = "hello world";//构造+拷贝构造-》优化——直接构造

s1 = s2;
s1 = "xxxxx";
s1 = 'y';

如果现在让我们取实现逆置一个字符串,我们又不能拿的到str(私有),何况我们都不知道底层是_str 还是str_ ,不清楚底层实现,这就要引出[]

四.operator[ ]

重载了[],使得string类可以像数组一样访问字符。不同的是,数组访问本质是解引用,而这里是调用函数。

它提供了两个版本 ——

在这里插入图片描述

其大概的底层实现如下:

char& operator[](size_t pos)//传引用返回,别名
{
   assert(pos<_size);
   return _str[pos];
}

operator[]传引用返回,返回的是别名,这使得它可读可写

这里不是为了减少拷贝,而是为了做输出型参数,支持修改返回值

在这里插入图片描述

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
	string s("more than words");
	// 1.可读
	//for (size\_t i = 0; i < s.length(); i++) 二者都是求长度,string比较早,且不适合一些树的结构
	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		//等价于cout << s.operator[](i) << " " <<; 
		cout << s[i] << ' ' ;
	}
	cout << endl;
    
	// 2.可写
	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		s[i] += 1;
	}
	cout << s << endl;
	return 0;
}

在这里插入图片描述对于const修饰的就不能修改了

const string s2("hello world");
for (size_t i = 0; i < s1.size(); ++i)
{
	s2[i]++;//报错了
}

下面两个函数功能一致,(at的存在有历史原因)只不过二者检查越界的方式不同,推荐使用[] ——

在这里插入图片描述

五、Capacity 容量操作

在这里插入图片描述

⚡size vs length

➰字符串中有效字符长度,即不包含最后作为结尾标识符的\0

在这里插入图片描述

两者底层实现完全一致(length的存在是历史原因),但强烈推荐使用size. 这是为了和后序各种容器接口保持一致(二叉树你不能用length吧)

capacity

容量:能存多少个有效字符(注意\0无效字符不算),要记得string类的底层是顺序表结构,初始值是15

在这里插入图片描述

⚡resize vs reverse

reserveresize 都是改变容量,申请至少n个字符的空间(字符串涉及对齐问题,后续详谈) ,但有所不同 ——

🤞1. resize - 开空间,并可以对空间初始化

在这里插入图片描述
翻译知道

  • 如果是将元素个数减少,会把多出size的字符抹去,这不挺resize的吗(狗头)
  • 如果是将元素个数增多,void resize (size_t n);,用\0来填充多出的元素空间,void resize (size_t n, char c);字符c来填充多出的元素空间
  • 注:resize在改变元素个数时,如果是将元素个数增多,可能会改变容量的大小;如果是将元素个数size减少,容量不变
void test\_string14()
{
	string s1("JDG 总冠军");
	s1.resize(5);//size缩小成5,capacity不变

	string s2("JDG 总冠军");
	s2.resize(100);//填充'\0',size——>100,capacity->111(自动扩容)

	string s3("JDG 总冠军");
	s3.resize(100,'~');//填充'\0',size——>100,capacity->111(自动扩容)
}

➰ 2. reserve - 开空间。在已知需要多少空间时,调用reserve,可以避免频繁增容的消耗

在这里插入图片描述

  • 为字符串预留空间改变容量。当然了不会改变有效元素个数size
  • 给reserve的参数n小于string的容量时,是无效请求,并不会改变容量大小
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
	string s1;
	s1.reserve(100); // size - 0,capcacity->111

	string s2("more than words");
	s2.reserve(5);   // capacity和size仍为15

	return 0;
}

⚡clear

清空有效字符,容量不变
在这里插入图片描述

⚡empty

检测字符串是否为空串

在这里插入图片描述

六、iterator 迭代器

第二种遍历的方法:迭代器,对于string类,无论正着还是倒着走,[下标]的方法都足够好用,为什么还要有迭代器?
🤞🤞事实上,迭代器是一种通用的遍历方式,且用法类似所有容器都可以使用迭代器这种方式去访问修改,而list、map/set不支持[下标]遍历。结论是,对于string类,我们得会用迭代器,但是我们更喜欢用[下标]

🌈正向迭代器

正向迭代器提供了两个函数——
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

🌈迭代器 iterator是指针一样的类型,不确定是不是(薛定谔的猫),但它的用法像指针一样, 其区间[ }左闭右开

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
	string s("more than words");
	// 1.可读
	string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << \*it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	// 2.可写
	it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		\*it += 1;
		it++;
	}
	cout << s <<endl;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • iterator依然提供了两个版本,第二个是const变量
  • 关于遍历的时候!=能不能改成<= ,可以但是没必要,因为在string的物理空间是连续的,其他容器list等不一定连续。
🌈反向迭代器

也提供了两个成员函数

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

void test\_string5()
{
	string s("hello");
	string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
	//auto rit = s.rbegin();//auto 可以自动推导类型
	while (rit != s.rend())
	{
		cout << \*rit << " ";
		rit++;
	}
	cout << endl;
}

在这里插入图片描述

🌈const迭代器

所谓的const迭代器就是针对const的版本嘛

  • 普通迭代器可读可写,相当于string类模板中,类型为T*
  • 而const迭代器不可写。这是因为是const成员函数,const修饰this指针指向的内容(相当于string类模板中,类型为const T*)

const迭代器也分正向迭代器反向迭代器,且就是给const对象用的。这是因为const对象才能调用这里的const成员函数,返回const迭代器,不可写。

在这里插入图片描述
使用情况如下:

void test\_string6()
{
	string s("hello");
	// const正向迭代器 - 可读不可写
	string::const_iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << \*it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;

	// const反向迭代器 - 可读不可写
	string::const_reverse_iterator rit = s.rbegin();
	while (rit != s.rend())
	{
		cout << \*rit << " ";
		rit++;
	}
	cout << endl;
}

传参进func中,s是const对象,自动调用第二个接口,返回的是const_iterator,要用const迭代器类型接收,且不能修改

在这里插入图片描述

C++11为了区分const迭代器和普通迭代器还提供了以下接口,不然调用时容易混淆

在这里插入图片描述

🌈范围for遍历

范围for是C++11提供的语法糖🍬,实际上底层编译器会替换成迭代器(反汇编里可以看出) 只能正向遍历

🍬依次取s中的每个字符,赋值给ch

  • 自动迭代
  • 自动判断结束
#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
	string s("more than words");
	for (auto& ch : s)
	{
		cout << ch << " ";
	}
	cout << endl;

	for (auto& ch : s)
	{
		ch += 1;
	}
	cout << s << endl;
	return 0;
}

ps:

  • 若要修改,auto要加上&。因为*it会依次赋值给chch是*it的拷贝,*it改变不影响ch,所以要加上&

七、Modifiers 修改

🎨追加

在这里插入图片描述

+=最好用也最常用,因为既可以追加字符、也可追加字符串 ,其实底层调用了appendpush_back

void test\_string7()
{
	string s("hello");
	s.push\_back('-');
	s.push\_back('-');
	s.append("world");
	cout << s << endl;

	string str("我来了");
	s += '@';//字符
	s += str;//字符串
	s += "JDG总冠军";
	cout << s << endl;
}

在这里插入图片描述
其中append的迭代器可以选择性的打印字符串内容(了解即可)

string s("hello");
string str("我来了");

s.append(++str.begin(), --str.end());
string copy(s.begin() + 5, s.end() -5);

在这里插入图片描述

下面来研究尾插扩容容量变化 ——

void test\_string8()
{
	string s;
	size_t sz = s.capacity();
	cout << "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		s.push\_back('c');
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

我们可以看见在vs下增容,第一次是两倍,后面是1.5倍的增容

在这里插入图片描述

如果提前知道是多少空间,可以调用reserve预留空间,避免频繁增容的消耗

s.resize(1000 , 'x'); //开空间+初始化

在这里插入图片描述

🎨插入和删除

🐋尽量少使用头部的插入和删除,因为要挪动,O(N)效率低

在这里插入图片描述

🤞1️⃣小练习:在字符串中空格的地方插入一个%

我的第一想法:遍历字符串,遇到' '的时候,直接插入

void test\_string9()
{
	//在空格的地方插入一个%
	string str("JDG NB 总冠军");
	for (size_t i = 0; i < str.size(); ++i)
	{
		if (str[i] == ' ')
		{
			str.insert(i, "20%");
		}
	}
	cout << str << endl;
}

但这样有没有问题呢?
在这里插入图片描述

那怎么样处理比较好呢?只需要在插入的地方i额外的+3

void test\_string9()
{
	//在空格的地方插入一个%
	string str("JDG NB 总冠军");
	for (size_t i = 0; i < str.size(); ++i)
	{
		if (str[i] == ' ')
		{
			str.insert(i, "20%");
			i += 3;
		}
	}
	cout << str << endl;
}

2️⃣练习升级:把字符串中遇到的空格替换成20%

这就要引入erase删除字符串中的字符
在这里插入图片描述

void test\_string9()
{
	//在空格的地方插入一个%
	string str("JDG NB 总冠军");
	for (size_t i = 0; i < str.size(); ++i)
	{
		if (str[i] == ' ')
		{
			str.insert(i, "20%");
			i += 3;
		}
	}
	//再把空格删除掉哦
	for (size_t i = 0; i < str.size(); ++i)
	{
		if (str[i] == ' ')
		{
			str.erase(i, 1);
		}
	}
	cout << str << endl;
}

ps:最好不要自行挪动数据,因为[]会检查下标位置必须要小于size的,如果真的要挪动,要resize一下,增加长度

也有一种空间换时间的方法:创建新的串遍历,效率O(N)

void test\_string9()
{
	string str("JDG NB 总冠军");
	string newstr;
	for (size_t i = 0; i < str.size(); ++i)
	{
		if (str[i] != ' ')
		{
			newstr += str[i];
		}
		else
		{
			newstr += "20%";
		}
	}
	cout << newstr << endl;
}

八、String operations 字符串操作

在这里插入图片描述
打印字符串,都能打印,但意义不同 ——

在这里插入图片描述

🤞前者是string类的流插入运算符的重载,以对象size为准,size是多少打印多少
后者是以常量字符串对象\0为准,遇到\0就结束(符合c语言标准)

所以说\0不一定是结束标志,在string里会被忽视

主要作用还是与函数接口接合——

	string file("test.txt");	
	FILE\* fout = fopen(s.c\_str(), "w");//打印文件

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/631a160b51da4d7e9729bbeb05c5295d.png

🌍substr 子串

➰· 取当前串的一个子串
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len:如果len比能取到的串长或使用缺省值npos,都是能取多少取多少

🌍查找 find & rfind

🌊 1. 从字符串pos位置从前向后找字符c/字符串,返回该字符在字符串中的位置,找不到就返回npos

在这里插入图片描述

🌊 2. 从字符串pos位置倒着找找字符c/字符串,返回该字符在字符串中的位置

在这里插入图片描述
💢小练习:取字符串的后缀

void test\_string11()
{
	string str("test.cpp");
	//找出后缀
	size_t pos = str.rfind('.');//面对多后缀的最好用 rfind
	if (pos != string::npos)
	{
		//string buff = str.substr(pos, str.size() - pos);
		string buff = str.substr(pos);//因为是取到结束
		cout << buff << endl;
	}
}

在这里插入图片描述

但是这样写有没有说明问题呢?如果后缀是test.cpp.tar.zip呢?要取最后一个后缀

这样就要将find ——》 rfind,即可解决

💢解析出网址的这三个部分:协议 - 域名 - 资源

#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

int main()
{
	string url = "https://cplusplus.com/reference/string/string/substr/";
	size_t pos1 = url.find("://");
	if (pos1 == string::npos)
	{
		cout << "非法字符串" << endl;
		return;
	}
	//取协议
	string protocol = url.substr(0, pos1);
	cout << protocol << endl;

	size_t pos2 = url.find('/', pos1 + 3);
	if (pos1 == string::npos)
	{
		cout << "非法字符串" << endl;
		return;
	}
	string domain = url.substr(pos1 + 3, pos2 - pos1 - 3);//取域名
	cout << domain << endl;

	string uri = url.substr(pos2 + 1);//取资源
	cout << uri << endl;
}

在这里插入图片描述

💢find 和find_first_of 区别

在这里插入图片描述
find_first_of:只要出现要寻找的串里的任意字符都找出来

吐槽一下:find_first_of 更应该叫find_any_of,但我们要尊重语法

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九、非成员函数重载

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bstr(pos2 + 1);//取资源
cout << uri << endl;
}


![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/3d5c303ea0ca6c5483caa5882b694d9f.png)


#### 💢find 和find\_first\_of 区别


![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/614e19e6911388672cc07336f83024ee.png)  
 find\_first\_of:只要出现要寻找的**串里的任意字符**都找出来


吐槽一下:`find_first_of` 更应该叫find\_any\_of,但我们要尊重语法


![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/14141df46154457981b53e1fd9cea35d.png)


### 九、非成员函数重载



[外链图片转存中...(img-1fXS7efQ-1715796861908)]
[外链图片转存中...(img-R8hkIh3m-1715796861908)]

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