【C++】string类

于 2024-09-06 19:21:15 发布
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分类专栏： c++ 文章标签： c++ 开发语言 算法
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在使用 string 类时，必须包含 #include 头文件以及 using namespace std ;

string类的介绍

一、string类的迭代器、auto和范围for

迭代器

//迭代器
string s1("hello word");
string::iterator it = s1.begin();
while (it != s1.end())
{
	cout << *it << endl;
	++it;
}
cout << endl;

auto关键字

  1. 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。
  2. 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&。
  3. 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。
  4. auto不能作为函数的参数，可以做返回值，但是建议谨慎使用。
  5. auto不能直接用来声明数组。
#include<iostream>
 using namespace std;
 int func1()
 {
 	return 10;
 }
 // 不能做参数
void func2(auto a)
 {}
 // 可以做返回值，但是建议谨慎使用
auto func3()
 {
 	return 3;
 }
 

 int main()
 {
 int a = 10;
 auto b = a;
 auto c = 'a';
 auto d = func1();
 auto e； // 编译报错:rror C3531: “e”: 类型包含“auto”的符号必须具有初始值设定项

 cout << typeid(b).name() << endl;
 cout << typeid(c).name() << endl;
 cout << typeid(d).name() << endl;
 int x = 10;
 auto y = &x;
 auto* z = &x;
 auto& m = x;
 cout << typeid(x).name() << endl;
 cout << typeid(y).name() << endl;
 cout << typeid(z).name() << endl;
 auto aa = 1, bb = 2;
 // 编译报错：error C3538: 在声明符列表中，“auto”必须始终推导为同一类型
 auto cc = 3, dd = 4.0;
 // 编译报错：error C3318: “auto []”: 数组不能具有其中包含“auto”的元素类型
 auto array[] = { 4, 5, 6 };
 return 0;
}


 #include<iostream>
 #include <string>
 #include <map>
 using namespace std;
 int main()
 {
 	std::map<std::string, std::string> dict = { { "apple", "苹果" },{ "orange", "橙子" }, {"pear","梨"} };
 // auto的用武之地
//std::map<std::string, std::string>::iterator it = dict.begin();
 	auto it = dict.begin();
 	while (it != dict.end())
 	{
 		cout << it->first << ":" << it->second << endl;
 		++it;
 	}
 	return 0;
 }

范围for

  1. 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。
  2. 范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历。
  3. 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>
 #include <string>
 #include <map>
 using namespace std;
 int main()
 {
 int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
 // C++98的遍历
for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
 {
 array[i] *= 2;
 }
 for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i)
 {
 cout << array[i] << endl;
 }
  // C++11的遍历
for (auto& e : array)
 	e *= 2;
for (auto e : array)
 	cout << e << " " << endl; 
 	
 string str("hello world");
 for (auto ch : str)
 {
 	cout << ch << " ";
 }
 cout << endl;
 return 0;
 }

二、string类的常用接口

string的常见构造

在这里插入图片描述

string(); //默认构造
string(const string& str);//拷贝构造
string(const string& str, size_t pos, size_t len = npos);//pos为拷贝的位置，len为拷贝的长度
string(const char* s);//生成字符串为s的复制品
string(const char* s, size_t n);//将字符串前n个进行初始化
string(size_t n, char c);//初始化n个为c的字符
string(InputIterator first, InputIterator last);

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

//string(); //默认构造
//string(const string& str);//拷贝构造
//string(const string& str, size_t pos, size_t len = npos);//pos为拷贝的位置，len为拷贝的长度
//string(const char* s);//生成字符串为s的复制品
//string(const char* s, size_t n);//将字符串前n个进行初始化
//string(size_t n, char c);//初始化n个为c的字符
//string(InputIterator first, InputIterator last);
int main()
{
	string s1;//默认构造
	string s2("hello word");//生成这一字符串
	string s3(s2);//拷贝构造
	string s4(s2,6, 5);//从pos位置开始拷贝
	string s5(s2, 5);//将字符串前n个进行初始化
	string s6(8,'c');//初始化n个为c的字符
	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	cout << s4 << endl;
	cout << s5 << endl;
	cout << s6 << endl;


	return 0;
}

在这里插入图片描述

string的容量操作

在这里插入图片描述

void test_string3()
{
	string s2("hello world");
	cout << s2.length() << endl;
	cout << s2.size() << endl;

	cout << s2.max_size() << endl;

	cout << s2.capacity() << endl;
	TestPushBack();

	string s3("xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx");
	//cout << sizeof(s2) << endl;
	//cout << sizeof(s3) << endl;
}

size和length功能是一样的。

void TestPushBack()
{
	string s;
	size_t sz = s.capacity();
	cout << "capacity changed: " << sz << '\n';

	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';
		}
	}
}

string的扩容在不同编译器下会有不同。
在这里插入图片描述
在这里引入reserve，这个函数可以为字符串预留空间。

void TestPushBack()
{
	// reverse 反转  逆置
	// reserve 保留、预留
	string s;
	// 提前开空间，避免扩容，提高效率
	s.reserve(100);
	size_t sz = s.capacity();
	cout << "capacity changed: " << sz << '\n';

	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';
		}
	}
}
void test_string4()
{
	string s2("hello worldxxxxxxxxxxxxx");
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl << endl;

	s2.reserve(20);
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl << endl;

	s2.reserve(28);
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl << endl;

	s2.reserve(40);
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl << endl;

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

	cout << typeid(string::iterator).name() << endl;
	cout << typeid(string::reverse_iterator).name() << endl;

}
  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。

string的元素访问和对象的修改操作

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

	string s1("hello word");
	cout << s1[1] << endl;//返回pos(下标)位置的字符


    push_back('x');//在字符串后面尾插字符
	s1.push_back('j');
	s1.append("qqqqqqqqq");//在字符串后追加一个字符串
	cout << s1 << endl;

	s1 += 's';//在字符串后面追加字符串
	s1 += "sdsda";

在这里插入图片描述

s1.insert(0, "ni");
cout << s1 << endl;

s1.insert(6, "hao");
cout << s1 << endl;

在这里插入图片描述

string s3("hello word");
//删除某一字符
//头删
s3.erase(0, 1);
cout << s3 << endl; 
s3.erase(s3.begin());
cout << s3 << endl;

在这里插入图片描述

	//尾部删除
	s3.erase(s3.size() - 1, 1);
	cout << s3 << endl;
	s3.erase(--s3.end());
	cout << s3 << endl;

在这里插入图片描述

	//把字符串中的字符用其他字符串代替
	s3.replace(5, 1, "xx");
	cout << s3 << endl;

在这里插入图片描述
下面我们通过一个程序来了解string中的find函数，在一个字符串中找’ '并且用%代替。

void test4()
{
	string s4("hello word hello bit");
	size_t pos = s4.find(' ');//在s4这一字符串中找空格
	while (pos != string::npos)//C++规定如果find没有找到会返回一个npos，find这里不是npos也就是找到了' '
							   //就进入while循环，进行替换。
	{
		s4.replace(pos, 1, "%");
		pos= s4.find(' ');
	}
	
	cout << s4 << endl;

}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
c_str简单来说是为了让C++兼容C语言
std::string 是C++标准库提供的字符串类，它封装了字符串操作并提供了很多方便的函数。然而，有时候我们需要将 std::string 转换为 C 风格的字符串（如 const char*），以便与一些仅支持 C 字符串的库（例如某些C标准库函数）兼容。
c_str() 函数返回一个 const char*，指向字符串对象的字符数据，保证了返回的C字符串是以空字符 ‘\0’ 结尾的。这使得它可以用于需要C风格字符串的地方。

subst函数是在str字符串中从pos位置开始，截取n个字符返回一个新的字符串。

string s5("test.cpp");
size_t pos = s5.find('.');
string s6 = s5.substr(pos);//在s5中从pos位置出发，截取n个字符，并将其返回s6。
cout << s6 << endl;

在这里插入图片描述

string类非成员函数

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
有一串代码，是计算一个字符串中最后一个单词的长度。
平常的字符串没有getline的话，直接输入的话会自动忽略空格，这时就要用到getline这样函数。在getline函数中这一字符串只有遇到换行符才能停止，也可以自定义遇到哪个符号停止。

int main()
{
	string str;
	getline(cin, str);

	size_t pos = str.rfind(' ');
	cout << str.size() - (pos + 1) << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述

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