文章目录

一、STL的简述1.STL的框架2.STL版本

二、string1、string的介绍2、为什么string类要实现为模板？

三、string的构造接口四、string的容量相关的接口五、string对象修改相关的接口1、insert2.earse3、assign4、replace

六、string对象字符串运算相关接口1、c_str2、find查找+substr返回子串

七、部分非成员函数接口八、string对象与其他类型互相转换1、stoi2、to_string

九、元素访问1、使用operator[]实现数组下标式的访问2、迭代器读写2.1正向迭代器2.2反向迭代器2.3const正向迭代器（不能改变*it）2.4const反向迭代器（不能改变*it）

3、范围for读写

一、STL的简述

STL(standard template libaray-标准模板库)：是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的组件库，而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

1.STL的框架

2.STL版本

原始版本

Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖

P. J. 版本

由P. J. Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，缺陷：可读性比较低，符号命名比较怪异。

RW版本

由Rouge Wage公司开发，继承自HP版本，被C+ + Builder 采用，不能公开或修改，可读性一般。

SGI版本

由Silicon Graphics Computer Systems，Inc公司开发，继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用，可移植性好，可公开、修改甚至贩卖，从命名风格和编程 风格上看，阅读性非常高。

我们后面学习STL要阅读部分源代码，主要参考的就是这个版本。

二、string

1、string的介绍

string是管理字符数组的类。

<code>typedef basic_string<char> string;

basic_string是模板。将basic_string这个实例重命名为string。

2、为什么string类要实现为模板？

string类本身就是一个模板，为什么要把string写成模板？是因为字符串的数组涉及编码问题，字符数组编码不同。所以需要模板。

类型	编码	类型
string	UTF-8	char
wstring	Unicode	wchar_t
u16string	UTF-16	char16_t
u32string	UTF-32	char32_t

对于字符串的多种类型，设计了basic_string模板。

string类模板的大概框架：

<code>template <class T>

//动态增长字符数组

class basic_string

{

private:

T* _str;

size_t _size;

size_t _capacity;

};

使用string类的时候，我们要包含头文件#include

下面我们开始说一说string类常用的接口，对于常用接口我们需要熟练使用，其他的即可查阅学习。

三、string的构造接口

函数名称	功能说明
string() （重点）	无参的构造，构造空字符串
string(const char* s) （重点）	用C_string字符串构造对象
string(size_t n, char c)	用n个字符创建对象
string(const string& s) （重点）	拷贝构造
string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos)	用对象构造，下标为pos至len位置
string (const char* s, size_t n)	用字符串的前n个构造对象
template string (InputIterator first, InputIterator last);	迭代器区间构造

int main()

{

string s1;//无参的构造

string s2("hello world");//用C_string字符串构造对象

string s3(3, 'x');//用3个字符创建对象

string s4(s2);//拷贝构造

string s5(s2, 2, 7);//用s2对象构造，下标为2开始，共7个字符构造s5，结果为llo wor

string s6("hello world", 7);//用字符串构前7个字符构造

string s7(s2.begin(),s2.begin()+3);//迭代器区间构造

string s8 = "hehe";//构造+拷贝构造----直接构造

return 0;

}

四、string的容量相关的接口

函数名称	功能说明
size（重点）	返回字符串的长度，不包含’\0’
length	返回字符串的长度，不包含’\0’
capacity	返回数组容量
empty（重点）	字符串的判空
clear（重点）	将size置为0，不改变容量
reserve（重点）	用于预先开好空间
resize（重点）	调整size的大小，可能会改变容量。多出来的位置用’\0’填充

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, charc)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。

1.reserve（调整容量）

reserve用于预先开好空间，如果预开空间小于现有空间，将不会改变容量。

2.resize（调整size）

reserve和resize扩容时不会对已有的数据做改变，但缩容时会放弃超出空间的已有数据。

五、string对象修改相关的接口

函数名称	功能说明
push_back	尾插一个字符
append	尾插字符串
operator+=（重点）	字符、字符串尾插
insert	在pos位置插入
earse	在pos位置删除
assign	对原有字符串清空后赋值
replace	替换

1、insert

<code>string& insert (size_t pos, const string& str);//pos位置插入string对象

string& insert (size_t pos, const string& str, size_t subpos, size_t sublen);//pos位置插入字符对象的一部分

string& insert (size_t pos, const char* s);//pos位置插入字符串

string& insert (size_t pos, const char* s, size_t n);//pos位置插入字符串的前n个

string& insert (size_t pos, size_t n, char c);//在pos位置插入n个字符

void insert (iterator p, size_t n, char c);

iterator insert (iterator p, char c);

template <class InputIterator>

void insert (iterator p, InputIterator first, InputIterator last);

2.earse

string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos); //从pos位置删除len个字符

iterator erase (iterator p);

iterator erase (iterator first, iterator last);

对于默认值npos:

这里的npos是-1，但是这里是无符号，实际并不是-1,是4294967295。

3、assign

assign可以理解成将原字符对象清空，重新进行赋值操作。

4、replace

repalce是对字符对象的部分取代。

六、string对象字符串运算相关接口

函数名称	功能说明
c_str（重点）	返回C格式字符串
find（重点）	从字符串pos位置开始往后找字符c，返回该字符在字符串中的位置
rfind	从字符串pos位置开始往前找字符c，返回该字符在字符串中的位置
substr（重点）	在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回

1、c_str

<code>void Teststring()

{

string str("hello");

str.push_back('X'); // 在str后插入X

str.append("world"); // 在str后追加一个字符"world"

str += 'C'; // 在str后追加一个字符'C'

str += "PP"; // 在str后追加一个字符串"PP"

cout << str << endl;

cout << str.c_str() << endl; // 以C语言的方式打印字符串

}

int main()

{

Teststring();

return 0;

}

2、find查找+substr返回子串

size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;//从pos位置开始，在string对象中找str

size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;//从pos位置开始，在string对象中找s

size_t find (const char* s, size_t pos, size_t n) const;//从pos位置开始，在string对象中匹配s的前n个

size_t find (char c, size_t pos = 0) const;//从pos位置开始，在string对象中找字符

举例：查找.后边的内容：

//取文件后缀

//rfind()和substr

void test4()

{

string file;

cin >> file;

size_t pos = file.rfind('.');

if (pos != string::npos)

{

string sub = file.substr(pos);

cout << sub << endl;

}

}

七、部分非成员函数接口

函数名称	功能说明
operator+	尽量少用，因为传值返回，导致深拷贝效率低
operator>> （重点）	输入运算符重载
operator<< （重点）	输出运算符重载
getline （重点）	获取一行字符串

对于流插入和流提取都是以空格、换行作为结束标志的（scanf也是这个样子的）。

为了解决这个问题，我们可以采用getline,

<code>istream& getline (istream& is, string& str, char delim);//从流提取中取出字符至str中，直至遇到delim或'\n'

istream& getline (istream& is, string& str);//从流提取中取出字符至str中

getline(std::cin,str);

遇到\n才会结束。

这个有什么用呢。比如计算 字符串最后一个单词的长度:

#include <iostream>

using namespace std;

#include <string>

int main() {

string str;

getline(cin,str);

size_t pos = str.rfind(' ');

cout<<str.size()-pos-1<<endl;

}

八、string对象与其他类型互相转换

1、stoi

将一个string对象转化为int类型的数字。

idx如果不传或者为nullptr，则表示不使用这个参数；反之，&idx指向string对象数字字符的后一个位置。

2、to_string

能够把内置类型转化为string对象。

九、元素访问

1、使用operator[]实现数组下标式的访问

<code>int main()

{

string s("hello world");//构造

for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)//读

{

cout << s[i] << " ";//等价于cout << s.operator[](i) << " ";

}

cout<<endl;

for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)//写

{

cout << (s[i] += 1) << " ";

}

return 0;

}

operator[]和at的区别在于operator[]是断言，at是抛异常。主要release版本assert失效。

2、迭代器读写

2.1正向迭代器

int main()

{

string s("hello world");

string::iterator it = s.begin();

//遍历访问

while (it != s.end())

{

cout << *it;

++it;

}

cout << endl;

it = s.begin();//将it重新置为s.begin位置

//遍历修改

while (it != s.end())

{

*it += 1;

cout << *it;

++it;

}

return 0;

}

2.2反向迭代器

int main()

{

string s("hello world");

string::reverse_iterator rit = s.rbegin();

//遍历访问

while (rit != s.rend())

{

cout << *rit;

++rit;

}

cout << endl;

//遍历修改

rit = s.rbegin();//将rit重新置为s.rbegin位置

while (rit != s.rend())

{

*rit += 1;

cout << *rit;

++rit;

}

return 0;

}

2.3const正向迭代器（不能改变*it）

void test(const string& s)

{

string::const_iterator it = s.begin();

while (it != s.end())

{

cout << *it;

++it;

}

}

2.4const反向迭代器（不能改变*it）

void test(const string& s)

{

string::const_reverse_iterator rit = s.rbegin();

while (rit != s.rend())

{

cout << *rit;

++rit;

}

}

3、范围for读写

int main()

{

string s("hello world");

//范围for的遍历访问

for (auto e : s)

{

cout << e;

}

cout << endl;

//范围for的遍历修改

for (auto& e : s)

{

e += 1;

cout << e;

}

return 0;

}