C++ string容器总结

已于 2025-04-11 17:26:36 修改
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分类专栏： C++基础 文章标签： c++ java 开发语言
于 2025-03-25 22:35:02 首次发布
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string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。

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

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 使用 C 风格字符串初始化
    const char* cstr = "Hello, World!";
    std::string str(cstr);
    std::cout << "字符串内容: " << str << std::endl; // 输出 "Hello, World!"
    return 0;
}

  • string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 使用一个 string 对象初始化另一个 string 对象
    std::string original = "Hello, World!";
    std::string copy(original);
    std::cout << "原始字符串: " << original << std::endl; // 输出 "Hello, World!"
    std::cout << "复制的字符串: " << copy << std::endl;   // 输出 "Hello, World!"
    return 0;
}

  • string(int n, char c); //使用n个字符c初始化

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 使用一个 string 对象初始化另一个 string 对象
    std::string original = "Hello, World!";
    std::string copy(original);
    std::cout << "原始字符串: " << original << std::endl; // 输出 "Hello, World!"
    std::cout << "复制的字符串: " << copy << std::endl;   // 输出 "Hello, World!"
    return 0;
}

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 赋给当前的字符串

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 创建一个空字符串
    std::string str;
    std::cout << "初始字符串: " << str << std::endl; // 输出空字符串

    // 使用 C 风格字符串赋值
    const char* cstr = "Hello, World!";
    str = cstr; // 使用 operator=(const char* s)
    std::cout << "赋值后的字符串: " << str << std::endl; // 输出 "Hello, World!"

    return 0;
}

  • string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 创建两个字符串对象
    std::string original = "Hello, World!";
    std::string target;

    std::cout << "原始字符串: " << original << std::endl; // 输出 "Hello, World!"
    std::cout << "目标字符串（初始）: " << target << std::endl; // 输出空字符串

    // 使用 operator=(const string &s) 将 original 赋值给 target
    target = original;
    std::cout << "目标字符串（赋值后）: " << target << std::endl; // 输出 "Hello, World!"

    return 0;
}

  • string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 创建一个空字符串
    std::string str;
    std::cout << "初始字符串: " << str << std::endl; // 输出空字符串

    // 使用单个字符赋值
    char c = 'A';
    str = c; // 使用 operator=(char c)
    std::cout << "赋值后的字符串: " << str << std::endl; // 输出 "A"

    return 0;
}

以下是string中的assign函数，由于assign使用较少且大部分功能可以通过string初始化或运算符进行替代，我们不再进行举例。

  • 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

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

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，返回位置从0开始计算，不存在则返回-1

  • 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

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World! Welcome to C++ programming.";

    // 查找子字符串 "World" 的位置
    size_t pos = str.find("World");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到 \"World\" 的位置: " << pos << std::endl; // 输出 7
    } else {
        std::cout << "未找到 \"World\"" << std::endl;
    }

    // 查找字符 '!' 的位置
    pos = str.find('!');
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到 '!' 的位置: " << pos << std::endl; // 输出 12
    } else {
        std::cout << "未找到 '!'" << std::endl;
    }

    // 从指定位置开始查找
    pos = str.find("C++", 15);
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到 \"C++\" 的位置: " << pos << std::endl; // 输出 19
    } else {
        std::cout << "未找到 \"C++\"" << std::endl;
    }

    return 0;
}

  • int rfind(const string& str, int pos = npos) const; //查找str最后一次出现位置,从pos开始查找，返回位置从0开始计算，不存在则返回-1

  • 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

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World! Welcome to C++ programming.";

    // 查找子字符串 "Hello" 的位置（从后向前查找）
    size_t pos = str.rfind("Hello");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到 \"Hello\" 的位置: " << pos << std::endl; // 输出 0
    } else {
        std::cout << "未找到 \"Hello\"" << std::endl;
    }

    // 查找字符 '!' 的位置（从后向前查找）
    pos = str.rfind('!');
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到 '!' 的位置: " << pos << std::endl; // 输出 12
    } else {
        std::cout << "未找到 '!'" << std::endl;
    }

    // 从指定位置开始查找
    pos = str.rfind("C++", 25);
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到 \"C++\" 的位置: " << pos << std::endl; // 输出 19
    } else {
        std::cout << "未找到 \"C++\"" << std::endl;
    }

    return 0;
}

  • string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str，n个字符会全部替换为str，字符串长度可能会减小或增加，由str长度决定

  • 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

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World!";

    // 替换从位置 7 开始的 5 个字符（"World"）为 "C++"
    str.replace(7, 5, "C++");
    std::cout << "替换后的字符串: " << str << std::endl; // 输出 "Hello, C++!"

    // 替换从位置 7 开始的 3 个字符（"C++"）为 "Python"
    str.replace(7, 3, "Python");
    std::cout << "再次替换后的字符串: " << str << std::endl; // 输出 "Hello, Python!"

    return 0;
}

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

    • 相等返回 0

    • 大于返回 1

    • 小于返回 -1

比较方式就是逐字符对比，只要两个字符不相等即认为字符ASCII码值大的字符串大

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

字符串比较主要是比较两个字符串是否相等，比谁大谁小意义不大

string字符存取

string中单个字符存取方式有两种

  • char& operator[](int n); //通过[]取字符

  • char& at(int n); //通过at方法获取字符，直接返回对应位置字符

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，在 pos 位置插入字符串，pos位置的字符会放到插入的字符串之后

  • 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

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World!";

    // 在位置 7 插入字符串 "C++ "
    str.insert(7, "C++ ");
    std::cout << "插入后的字符串: " << str << std::endl; // 输出 "Hello, C++ World!"

    // 在位置 14 插入 3 个字符 '!'
    str.insert(14, 3, '!');
    std::cout << "再次插入后的字符串: " << str << std::endl; // 输出 "Hello, C++ !!!World!"

    return 0;
}

  • string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符。如果位置超出范围，会抛出 std::out_of_range 异常。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, C++ World!";

    // 删除从位置 7 开始的 4 个字符（"C++ "）
    str.erase(7, 4);
    std::cout << "删除后的字符串: " << str << std::endl; // 输出 "Hello, World!"

    // 尝试删除超出范围的字符
    try {
        str.erase(20, 5); // 位置 20 超出了字符串范围
    } catch (const std::out_of_range& e) {
        std::cout << "删除失败: " << e.what() << std::endl; // 输出异常信息
    }

    return 0;
}

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，字符串从0开始计算

string特殊查找

  • find_first_of(const string &s) //查找字符串中第一个匹配任意字符的位置。

成功时返回字符的位置（从 0 开始），失败时返回 std::string::npos（可以视作-1）

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World!";

    // 查找第一个匹配 'o' 或 'W' 的位置
    size_t pos = str.find_first_of("oW");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到第一个匹配字符的位置: " << pos << std::endl; // 输出 4（字符 'o'）
    } else {
        std::cout << "未找到匹配字符" << std::endl;
    }

    // 查找第一个匹配 'x' 或 'y' 的位置（不存在）
    pos = str.find_first_of("xy");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到第一个匹配字符的位置: " << pos << std::endl;
    } else {
        std::cout << "未找到匹配字符" << std::endl; // 输出未找到
    }

    return 0;
}

  • find_last_of(const string &s) //查找字符串中最后一个匹配任意字符的位置。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World!";

    // 查找最后一个匹配 'o' 或 'W' 的位置
    size_t pos = str.find_last_of("oW");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到最后一个匹配字符的位置: " << pos << std::endl; // 输出 8（字符 'W'）
    } else {
        std::cout << "未找到匹配字符" << std::endl;
    }

    // 查找最后一个匹配 'x' 或 'y' 的位置（不存在）
    pos = str.find_last_of("xy");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到最后一个匹配字符的位置: " << pos << std::endl;
    } else {
        std::cout << "未找到匹配字符" << std::endl; // 输出未找到
    }

    return 0;
}

  • find_first_not_of(const string &s) //查找字符串中第一个不匹配任意字符的位置。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello,World!";

    // 查找第一个不匹配 'Heo, Wrd!' 的位置
    size_t pos = str.find_first_not_of("Heo, Wrd!");
    if (pos != std::string::npos) {
        // 输出 2（字符 'l'），因为str中没有l
        std::cout << "找到第一个不匹配字符的位置: " << pos << std::endl; // 输出 12（字符 '!'）
    } else {
        std::cout << "所有字符都匹配" << std::endl;
    }

    // 查找第一个不匹配所有字符的位置（不存在）
    pos = str.find_first_not_of("abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!,");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到第一个不匹配字符的位置: " << pos << std::endl;
    } else {
        std::cout << "所有字符都匹配" << std::endl; // 输出所有字符都匹配
    }

    return 0;
}

  • find_last_not_of(const string &s) //查找字符串中最后一个不匹配任意字符的位置。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello,World!";

    // 查找最后一个不匹配 'Helo, Wrd' 的位置
    size_t pos = str.find_last_not_of("Heo, Wrd!");
    if (pos != std::string::npos) {
        // 输出 9（字符 'l'），因为str中没有l
        std::cout << "找到最后一个不匹配字符的位置: " << pos << std::endl; 
    } else {
        std::cout << "所有字符都匹配" << std::endl;
    }

    // 查找最后一个不匹配所有字符的位置（不存在）
    pos = str.find_last_not_of("abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!,");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到最后一个不匹配字符的位置: " << pos << std::endl;
    } else {
        std::cout << "所有字符都匹配" << std::endl; // 输出所有字符都匹配
    }

    return 0;
}

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