C++ : STL容器之string剖析

止欲淬炼灵魂 2024-10-09 11:05:02 阅读 98

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STL容器之string剖析

一、string 的迭代器(一)起始迭代器(二)末尾迭代器(三)反向迭代器

二、容量相关的函数(一)size(二)capacity(三)resize(四)reserve(五)clear(六)empty

三、元素的访问和修改(一)[ ]操作符重载和 at(二)front 和 back

三、元素的修改(一)+= 运算符重载(二)append(三)push_back(四)assign(五)insert(六)erase(七)pop_back

四、其它操作函数(一)c_str(二)substr(三)find

五、其他成员(一)静态成员 npos(二)全局函数 getline结束语

一、string 的迭代器

迭代器的原理:下面的实现中迭代器是由 typedef / using 关键字定义的类型

<code>public:

/*using iterator = char*;

using const_iterator = const char*;*/

typedef char* iterator;

typedef const char* const_iterator;

(一)起始迭代器

返回第一个元素的迭代器

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<code>iterator begin()

{ -- -->

return _str;

}

const_iterator begin() const

{

return _str;

}

(二)末尾迭代器

返回最后一个元素的下一个位置的迭代器

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<code>iterator end()

{ -- -->

return _str + _size;

}

const_iterator end() const

{

return _str + _size;

}

(三)反向迭代器

和前面两个迭代器的实现原理相同,但是在遍历的时候要记得用++,而不是- -。

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<code>

void test05() { -- -->

string s1("hello, world");

std::string::reverse_iterator it = s1.rbegin();

while (it != s1.rend()) {

cout << *it;

it++; //这里要用++

}

}

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二、容量相关的函数

(一)size

返回函数的元素数量,不包含’\0’.

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<code>size_t size() const

{ -- -->

return _size;

}

(二)capacity

返回 string 申请空间的大小

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(三)resize

修改函数的元素大小。

使用规则:

如果 n 小于当前字符串长度,则当前值将缩短为其前 n 个字符,并删除第 n个字符以外的字符

如果 n 大于当前字符串长度,则通过在末尾插入所需数量的字符来扩展当前内容,以达到 n 的大小。如果指定了 c,则新元素将初始化为 c 的副本,否则,它们是值初始化字符(空字符)。

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(四)reserve

请求根据计划的大小更改调整字符串容量,使得容量至少为 n 个字符

如果 n 大于当前字符串容量,则该容器将其容量增加到 n 个字符(或更大)除此之外,不做其他的改变。

此函数对字符串长度没有影响,也无法更改其内容。

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(五)clear

清空字符串,使得元素数量改成0, 其它不改变。

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<code>void clear()

{ -- -->

_str[0] = '\0';

_size = 0;

}

(六)empty

判断容器是否为空。

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三、元素的访问和修改

(一)[ ]操作符重载和 at

重载[ ]操作符可以使得我们可以像数组一样的访问容器中的元素。重载有两个版本,const 对象使用const 版本,只读不可修改,普通版本可以读取和修改。

at 和[ ]几乎一致,只是写法上有略微差距。

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<code>char& operator[](size_t i)

{ -- -->

assert(i >= 0 && i < _size);

return _str[i];

}

const char& operator[](size_t i) const

{

assert(i >= 0 && i < _size);

return _str[i];

}

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(二)front 和 back

分别返回起始元素和末尾元素,和[ ] 一样,分别都有两个版本。

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三、元素的修改

(一)+= 运算符重载

+= 是很好用的一个追加字符 / 字符串的运算符。

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(二)append

在字符串末尾追加字符 / 字符串,版本有很多。

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(三)push_back

在末尾追加字符,其实和前面两者区别不大,为了达到容器的一致性而添加的字符。

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(四)assign

相当于构造函数,构造方式更多样化,下面的接口都有很多一致性。和追加的这套体系很像。

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<code>#include <iostream>

#include <string>

int main ()

{ -- -->

std::string str;

std::string base="The quick brown fox jumps over a lazy dog.";code>

// used in the same order as described above:

str.assign(base);

std::cout << str << '\n';

str.assign(base,10,9);

std::cout << str << '\n'; // "brown fox"

str.assign("pangrams are cool",7);

std::cout << str << '\n'; // "pangram"

str.assign("c-string");

std::cout << str << '\n'; // "c-string"

str.assign(10,'*');

std::cout << str << '\n'; // "**********"

str.assign<int>(10,0x2D);

std::cout << str << '\n'; // "----------"

str.assign(base.begin()+16,base.end()-12);

std::cout << str << '\n'; // "fox jumps over"

return 0;

}

(五)insert

insert 函数的用法和之前都有一致性,只是多加了两个迭代器版本和插入元素的位置,因为涉及到数据的挪动,因此时间复杂度比较高,在项目中不建议使用。

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<code>#include <iostream>

#include <string>

int main ()

{ -- -->

std::string str="to be question";code>

std::string str2="the ";code>

std::string str3="or not to be";code>

std::string::iterator it;

// used in the same order as described above:

str.insert(6,str2); // to be (the )question

str.insert(6,str3,3,4); // to be (not )the question

str.insert(10,"that is cool",8); // to be not (that is )the question

str.insert(10,"to be "); // to be not (to be )that is the question

str.insert(15,1,':'); // to be not to be(:) that is the question

it = str.insert(str.begin()+5,','); // to be(,) not to be: that is the question

str.insert (str.end(),3,'.'); // to be, not to be: that is the question(...)

str.insert (it+2,str3.begin(),str3.begin()+3); // (or )

std::cout << str << '\n';

return 0;

}

(六)erase

和 insert类似,由于牵涉到数据的挪动,因此并不推荐使用。

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(七)pop_back

用来弹出最后一个字符

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四、其它操作函数

(一)c_str

这个函数用来得到 string 里面的字符串,由于返回的是const 类型,因此要使用的话需要拷贝一份

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实现原理

<code>const char* c_str() const

{ -- -->

return _str;

}

使用样例

#include <iostream>

#include <cstring>

#include <string>

int main ()

{

std::string str ("Please split this sentence into tokens");

char * cstr = new char [str.length()+1];

std::strcpy (cstr, str.c_str());

// cstr now contains a c-string copy of str

char * p = std::strtok (cstr," ");

while (p!=0)

{

std::cout << p << '\n';

p = std::strtok(NULL," ");

}

delete[] cstr;

return 0;

}

(二)substr

用来获取 string 容器的字串,返回一份拷贝。

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实现原理

<code>string string::substr(size_t pos, size_t len)

{ -- -->

assert(pos >= 0 && pos < _size);

if (len > _size - pos) {

len = _size - pos;

}

WGM::string s;

s.reserve(len);

for (int i = 0; i < len;i++)

{

s._str[i] = _str[pos++];

}

return s;

}

(三)find

查找指定的字符 / 字符串 / string串,默认从0位置开始查找。

一般和npos混合起来使用,来判断是否找到目标字符串。

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使用样例

<code>#include <iostream> // std::cout

#include <string> // std::string

int main()

{ -- -->

std::string str("There are two needles in this haystack with needles.");

std::string str2("needle");

// different member versions of find in the same order as above:

std::size_t found = str.find(str2);

if (found != std::string::npos)

std::cout << "first 'needle' found at: " << found << '\n';

found = str.find("needles are small grkwgeio", found + 1, 1);

if (found != std::string::npos)

std::cout << "second 'needle' found at: " << found << '\n';

found = str.find("haystack");

if (found != std::string::npos)

std::cout << "'haystack' also found at: " << found << '\n';

found = str.find('.');

if (found != std::string::npos)

std::cout << "Period found at: " << found << '\n';

// let's replace the first needle:

str.replace(str.find(str2), str2.length(), "preposition");

std::cout << str << '\n';

return 0;

}

五、其他成员

(一)静态成员 npos

用来表示整形的最大值

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(二)全局函数 getline

从流中提取字符串到 str 中,直到遇到限定标识符 delim结束, 不写的化自动是<code>\n.

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结束语

许久未更,从头开始!接下来还会带来 Linux 的文章,小编会继续更新有用的内容!



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