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

<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

<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- -。

<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++

}

}

二、容量相关的函数

（一）size

返回函数的元素数量，不包含’\0’.

<code>size_t size() const

{ -- -->

return _size;

}

（二）capacity

返回 string 申请空间的大小

（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）。

（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。

（五）clear

清空字符串，使得元素数量改成0， 其它不改变。

<code>void clear()

{ -- -->

_str[0] = '\0';

_size = 0;

}

（六）empty

判断容器是否为空。

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。

<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];

}

（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。

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。

（二）append

在字符串末尾追加字符 / 字符串，版本有很多。

（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。

（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。

<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。

<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。

（七）pop_back

用来弹出最后一个字符

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。

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。

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。

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

（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.

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！