【C++STL】string 的使用及实现_参考stl中的类string实现我们自己的类string,可以借助cstring库文件中的函数如下-优快云博客

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本文详细介绍了C++中的string类，包括其作为类而非指针的特点，提供了多种构造函数、赋值操作、字符串拼接、查找与替换、字符串比较、字符存取、插入与删除以及子串提取的方法。示例代码展示了各种操作的用法，强调了string类在内存管理上的便利性。

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1、string的基本概念及使用

1.1 基本概念

本质：

string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类

string和char * 区别：

char * 是一个指针
string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char*型的容器。

特点：

string 类内部封装了很多成员方法

例如：查找find，拷贝copy，删除delete 替换replace，插入insert

string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责

1.2 string构造函数

构造函数原型：

string(); //创建一个空的字符串例如: string str;
string(const char* s); //使用字符串s初始化
string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c); //使用n个字符c初始化

示例：

#include <string>
//string构造
void test01()
{
	string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数
	cout << "str1 = " << s1 << endl;

	const char* str = "hello world";
	string s2(str); //把c_string转换成了string

	cout << "str2 = " << s2 << endl;

	string s3(s2); //调用拷贝构造函数
	cout << "str3 = " << s3 << endl;

	string s4(10, 'a');
	cout << "str3 = " << s3 << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可

1.3 string赋值操作

功能描述：

给string字符串进行赋值

赋值的函数原型：

string& operator=(const char* s); //char*类型字符串赋值给当前的字符串
string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串
string& assign(const char *s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& assign(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串
string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串

示例：

//赋值
void test01()
{
	string str1;
	str1 = "hello world";
	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2;
	str2 = str1;
	cout << "str2 = " << str2 << endl;

	string str3;
	str3 = 'a';
	cout << "str3 = " << str3 << endl;

	string str4;
	str4.assign("hello c++");
	cout << "str4 = " << str4 << endl;

	string str5;
	str5.assign("hello c++",5);
	cout << "str5 = " << str5 << endl;


	string str6;
	str6.assign(str5);
	cout << "str6 = " << str6 << endl;

	string str7;
	str7.assign(5, 'x');
	cout << "str7 = " << str7 << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

string的赋值方式很多，operator= 这种方式是比较实用的

1.4 string字符串拼接

功能描述：

实现在字符串末尾拼接字符串

函数原型：

string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串结尾
string& append(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string& append(const string &s); //同operator+=(const string& str)
string& append(const string &s, int pos, int n);//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

示例：

//字符串拼接
void test01()
{
	string str1 = "我";

	str1 += "爱玩游戏";

	cout << "str1 = " << str1 << endl;
	
	str1 += ':';

	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str2 = "LOL DNF";

	str1 += str2;

	cout << "str1 = " << str1 << endl;

	string str3 = "I";
	str3.append(" love ");
	str3.append("game abcde", 4);
	//str3.append(str2);
	str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ，截取3个字符，拼接到字符串末尾
	cout << "str3 = " << str3 << endl;
}
int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住几种即可

1.5 string查找和替换

功能描述：

查找：查找指定字符串是否存在
替换：在指定的位置替换字符串

函数原型：

int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos = 0) const; //查找s第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos, int n) const; //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c第一次出现位置
int rfind(const string& str, int pos = npos) const; //查找str最后一次位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos) const; //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos, int n) const; //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str
string& replace(int pos, int n,const char* s); //替换从pos开始的n个字符为字符串s

示例：

//查找和替换
void test01()
{
	//查找
	string str1 = "abcdefgde";

	int pos = str1.find("de");

	if (pos == -1)
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "pos = " << pos << endl;
	}
	

	pos = str1.rfind("de");

	cout << "pos = " << pos << endl;

}

void test02()
{
	//替换
	string str1 = "abcdefgde";
	str1.replace(1, 3, "1111");

	cout << "str1 = " << str1 << endl;
}

int main() {

	//test01();
	//test02();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：

find查找是从左往后，rfind从右往左
find找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1
replace在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串

1.6 string字符串比较

功能描述：

字符串之间的比较

比较方式：

字符串比较是按字符的ASCII码进行对比

= 返回 0

> 返回 1

< 返回 -1

函数原型：

int compare(const string &s) const; //与字符串s比较
int compare(const char *s) const; //与字符串s比较

示例：

//字符串比较
void test01()
{

	string s1 = "hello";
	string s2 = "aello";

	int ret = s1.compare(s2);

	if (ret == 0) {
		cout << "s1 等于 s2" << endl;
	}
	else if (ret > 0)
	{
		cout << "s1 大于 s2" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "s1 小于 s2" << endl;
	}

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义并不是很大

1.7 string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
char& at(int n); //通过at方法获取字符

示例：

void test01()
{
	string str = "hello world";

	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < str.size(); i++)
	{
		cout << str.at(i) << " ";
	}
	cout << endl;


	//字符修改
	str[0] = 'x';
	str.at(1) = 'x';
	cout << str << endl;
	
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：string字符串中单个字符存取有两种方式，利用 [ ] 或 at

1.8 string插入和删除

功能描述：

对string字符串进行插入和删除字符操作

函数原型：

string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

示例：

//字符串插入和删除
void test01()
{
	string str = "hello";
	str.insert(1, "111");
	cout << str << endl;

	str.erase(1, 3);  //从1号位置开始3个字符
	cout << str << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

**总结：**插入和删除的起始下标都是从0开始

1.9 string子串

功能描述：

从字符串中获取想要的子串

函数原型：

string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

示例：

//子串
void test01()
{

	string str = "abcdefg";
	string subStr = str.substr(1, 3);
	cout << "subStr = " << subStr << endl;

	string email = "hello@sina.com";
	int pos = email.find("@");
	string username = email.substr(0, pos);
	cout << "username: " << username << endl;

}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

**总结：**灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息

2、string 的实现

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "iostream"
#include "assert.h"
#include "string.h"
using namespace std;

namespace mySTL
{
	class string
	{
	public:

		//迭代器

		typedef char* iterator;

		iterator begin(){
			return _str;
		}
		iterator end(){
			return _str + _size;
		}


		//构造函数
		string(const char* s = ""){
			_size = strlen(s);
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, s);
		}

		//拷贝构造
		string(const string& s) :_str(nullptr), _size(0), _capacity(0) {
			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}

		void swap(string& s){
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);
		}

		//传引用并交换
		string& operator=(const string& s)
		{
			string tmp(s);
			swap(tmp);
			return *this;
		}

		//传值 交换 
		string& operator=(string s){
			swap(s);
			return *this;
		}

		//析构函数
		~string(){
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = 0;
			_capacity = 0;
		}

		//c_str()
		const char* c_str() const{
			return _str;
		}

		//size()
		size_t size() const{
			return _size;
		}

		size_t capacity() const{
			return _capacity;
		}

		//普通对象，可读可写
		char& operator[](size_t pos){
			//判断位置释放合法
			assert(pos <= _size);
			return _str[pos];
		}

		//const对象，只读
		const char& operator[](size_t pos) const
		{
			assert(pos <= _size);
			return _str[pos];
		}
		//reserve()   预先扩好空间
		void reserve(size_t n){
			if (n > _capacity){
				char* tmp = new char[n + 1];
				strcpy(tmp, _str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;
				_capacity = n;
			}
		}


		//resize() 
		void resize(size_t n, char ch = '\0'){
			if (n > _size){
				//需要扩容则扩容
				reserve(n);
				//填入字符
				for (size_t i = _size; i < n; ++i){
					_str[i] = ch;
				}
				_size = n;
				_str[_size] = '\0';
			}
			else{
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
		}

		//push_back
		void push_back(char ch){
			if (_size == _capacity){
				size_t new_capacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
				reserve(new_capacity);
			}
			_str[_size++] = ch;
			_str[_size] = '\0';
		}


		//append
		void append(const char* s){
			size_t len = strlen(s);
			if (_size + len > _capacity){
				reserve(_size + len);
			}
			strcpy(_str + _size, s);
			_size += len;

		}


		//+=
		string& operator+=(const char* s){
			append(s);
			return *this;
		}
		string& operator+=(char ch){
			push_back(ch);
			return *this;
		}

		//insert
		string& insert(size_t pos, char ch){
			assert(pos <= _size);
			if (_size == _capacity){
				size_t new_capacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
				reserve(new_capacity);
			}
			for (size_t i = _size; i >= pos; --i){
				_str[i + 1] = _str[i];
			}
			_str[pos] = ch;
			_size++;
			_str[_size] = '\0';
		}

		string& insert(size_t pos, const char* s){
			assert(pos <= _size);
			int len = strlen(s);
			if (_size + len > _capacity){
				reserve(_size + len);
			}

			int end = _size;
			while (end >= pos){
				_str[end + len] = _str[end];
				end--;
			}

			strncpy(_str + pos, s, len);
			_size += len;
			return *this;
		}


		//erase
		string& erase(size_t pos, size_t num = npos){
			assert(pos <= _size);
			if (num == npos || pos + num >= _size){
				_str[pos] = '\0';
				_size = pos;
			}
			else{
				strcpy(_str + pos, _str + pos + num);
				_size -= num;
			}
			return *this;
		}


		//find
		size_t find(char ch, size_t pos = 0) const{
			assert(pos < _size);
			for (; pos < _size; ++pos){
				if (_str[pos] == ch){
					return pos;
				}
			}
			return npos;
		}

		size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const{
			assert(pos < _size);
			const char* ptr = strstr(_str + pos, s);
			if (ptr == nullptr){
				return npos;
			}

			return ptr - _str;
		}


		//clear()
		void clear(){
			_str[0] = '\0';
			_size = 0;
		}


	private:
		char* _str;
		size_t _size;
		size_t _capacity;
		const static size_t npos = -1;
	};


	// 重载<< >>

	/*ostream& operator<<(ostream& out, string& s){
		for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
		{
			out << s[i];
		}
		return out;
	}*/
	
	ostream& operator<<(ostream& out, string& s) {
		printf("%s", s.c_str());
		return out;
	}
	istream& operator>>(istream& in, string& s){
		s.clear();
		char tmp[128] = { '\0' };
		size_t i = 0;
		char ch = in.get();
		while (ch != ' ' && ch != '\n'){
			tmp[i] = ch;
			if (i == 127) 
			{
				s += tmp;
				i = 0;
			}
			else {
				i++;
			}
			ch = in.get();
		}
		if (i > 0){
			tmp[i] = '\0';
			s += tmp;
		}
		return in;
	}
	/*istream& operator>>(istream& in, string& s) {
		s.clear();
		char tmp[128] = {};
		scanf("%s", tmp);
		s += tmp;
		return in;
	}*/

}