STL 简介+string

1. 什么是STL

2. STL的版本

3. STL的六大组件

4. STL的重要性

5. 如何学习STL

6.STL的缺陷


string

1. 为什么要学习string类

1.1 C语言中的字符串

C语言中,字符串是以'\0'结尾的一些字符的集合,为了操作方便,C标准库中提供了一些str系列的库函数, 但是这些库函数与字符串是分离开的,不太符合OOP的思想,而且底层空间需要用户自己管理,稍不留神可 能还会越界访问。

2. 标准库中的string类

2.1 string类(了解)

string类的文档介绍

1. 字符串是表示字符序列的类

2. 标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作 单字节字符字符串的设计特性。

3. string类是使用char(即作为它的字符类型,使用它的默认char_traits和分配器类型(关于模板的更多信 息,请参阅basic_string)。

4. string类是basic_string模板类的一个实例,它使用char来实例化basic_string模板类,并用char_traits 和allocator作为basic_string的默认参数(根于更多的模板信息请参考basic_string)。

5. 注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节:如果用来处理多字节或变长字符(如UTF-8)的序列,这个 类的所有成员(如长度或大小)以及它的迭代器,将仍然按照字节(而不是实际编码的字符)来操作。

总结: 1. string是表示字符串的字符串类

2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同,再添加了一些专门用来操作string的常规操作

3. string在底层实际是:basic_string模板类的别名,typedef basic_string string;

4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。

在使用string类时,必须包含#include头文件以及using namespace std;

2.2 string类的常用接口说明(注意下面我只讲解最常用的接口)

注意:

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。

注意:

1. 在string尾部追加字符时,s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c'三种的实现方式差不多,一般 情况下string类的+=操作用的比较多,+=操作不仅可以连接单个字符,还可以连接字符串。

2. 对string操作时,如果能够大概预估到放多少字符,可以先通过reserve把空间预留好。

其实string 就是一个顺序表

iterator 是像指针一样的类型,有可能是指针,有可能不是指针

迭代器也有const修饰

迭代器也可以修改

任何容器都支持迭代器,并且用法类似

所以下标+【】,就没有迭代器好,一通百通

总结:iteraor提供一种统一的方式访问和修改容器的数据 ,算法就可以通过迭代器,去处理容器中的数据

目前的迭代器:iterator const_iterator   reverse_iterator  const reverse_iterator

这是一个将网站 协议 域名  资源名分开的逻辑

3 string类的模拟实现

operator<<

operator>>

这样写的时候会出现一个现象

就是ch接收不到空格和换行,这是因为cin的性质决定的,空格和换行要作为不同变量输入的标志

那么就要用到cin(类)里面的一个get()函数来获取空格和换行

同时如果老是+=一个字符会频繁调用reserve去开辟空间,那我们可以将输入的值放到一个数组里面 数组满了就在放进去

最终的实现代码:

各种operator>   <  <=  >=  == !=

两个基本的写出来了,其他的复用就行了

operator=

swap

模板声明和定义分离会报错

完整实现

4. 扩展阅读

STL(C++标准模板库)可以用来实现图书管理系统,其中可以使用vector来存储图书的信息,使用map来实现关键字搜索,使用algorithm来实现排序等功能。 以下是一个简单的图书管理系统的示例代码: ```c++ #include <iostream> #include <string> #include <vector> #include <map> #include <algorithm> using namespace std; struct Book { string name; string author; int num; }; // 用vector存储图书信息 vector<Book> books; // 用map存储关键字 map<string, vector<int>> index; // 添加图书 void addBook(string name, string author, int num) { Book book; book.name = name; book.author = author; book.num = num; books.push_back(book); // 更新关键字索引 int index = books.size() - 1; string keyword = name + author; for (int i = 0; i < keyword.length(); i++) { string sub = keyword.substr(i, 1); if (index.find(sub) == index.end()) { index[sub] = vector<int>(); } index[sub].push_back(index); } } // 根据名称和作者搜索图书 void searchBook(string name, string author) { string keyword = name + author; vector<int> result; for (int i = 0; i < keyword.length(); i++) { string sub = keyword.substr(i, 1); if (index.find(sub) != index.end()) { for (int j = 0; j < index[sub].size(); j++) { int idx = index[sub][j]; if (books[idx].name == name && books[idx].author == author) { result.push_back(idx); } } } } if (result.empty()) { cout << "没有找到相关图书" << endl; } else { cout << "找到了" << result.size() << "本相关图书" << endl; for (int i = 0; i < result.size(); i++) { cout << "名称:" << books[result[i]].name << endl; cout << "作者:" << books[result[i]].author << endl; cout << "数量:" << books[result[i]].num << endl; cout << endl; } } } // 根据名称排序图书 bool cmpByName(Book a, Book b) { return a.name < b.name; } // 根据作者排序图书 bool cmpByAuthor(Book a, Book b) { return a.author < b.author; } // 显示所有图书 void showBooks() { cout << "共有" << books.size() << "本图书" << endl; for (int i = 0; i < books.size(); i++) { cout << "名称:" << books[i].name << endl; cout << "作者:" << books[i].author << endl; cout << "数量:" << books[i].num << endl; cout << endl; } } int main() { // 添加几本图书 addBook("C++程序设计", "谭浩强", 10); addBook("C++高级编程", "侯捷", 5); addBook("Java核心技术", "Cay S. Horstmann, Gary Cornell", 3); // 按名称排序 sort(books.begin(), books.end(), cmpByName); // 显示所有图书 showBooks(); // 根据名称和作者搜索图书 searchBook("C++程序设计", "谭浩强"); return 0; } ``` 该示例代码可以实现添加图书、按名称排序、按作者排序、搜索图书等功能。其中用vector存储图书信息,用map存储关键字索引。 当添加图书时,会将图书信息存储到vector中,并且会更新关键字索引。当搜索图书时,会根据名称和作者的关键字搜索图书,并且会输出搜索结果。当按名称排序或按作者排序时,使用algorithm库中的sort函数来实现排序功能。当显示所有图书时,会遍历vector中的所有图书信息,并且会输出每本图书的名称、作者和数量。
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