C++的STL简介(一)

熬夜苦读学习 2024-08-07 13:05:02 阅读 86

目录

1.什么是STL

2.STL的版本

3.STL的六大组件

 4.string类

4.1为什么学习string类?

4.2string常见接口

4.2.1默认构造

​编辑

4.2.2析构函数

 Element access:

4.2.3 []

4.2.4迭代器

​编辑

 auto

 4.2.4.1 begin和end

 4.2.4.2.regin和rend

Capacity:

 4.2.5.3 size

4.2.6 lenth 

4.2.7 cleart

Modifiers:

4.2.7 apend

4.2.8  +=

4.2.9 erase

4.2.10 replace

 String operations:

 4.2.11 find

4.2.12 substr

4.2.13  find_first_of

4.2.14  find_ last_of

4.2.15 find_first_not_of

 4.2.16 find_last_not_of


1.什么是STL

STL(standarf 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。

2.STL的版本

原始版本

Alexander Stepanov MengLee 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,缺陷:可读性一般

SGL版本

由Silicon Graphics Computer Systems ,Inc公司开发,继承自HP版本。被GCC(Linux)采用,可移植性较好,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。

3.STL的六大组件

 4.string类

4.1为什么学习string类?

C语言中,字符串是以"\0"结尾的一些字符的集合,为了方便操作,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。而且在常规工作中,为了简单,方便,快捷,基本都使用string类,很少有人使用C库中的字符串操作函数

4.2string常见接口

4.2.1默认构造

实例

<code>//无参构造

//string();

string s1;

//带参构造

string s2("111");

//string(const char* s);

//拷贝构造

string s3(s2);

//string(const string & str);

string s4("123", 2, 1);

//string(const string & str, size_t pos, size_t len = npos);

//复制str中从字符下标位置 pos 开始的len个 字符进行拷贝构造(如果任一 str 太短或 len 为 string::npos,则复制到str 的末尾)。

string s5("123",0 ,string:: npos);

//string(const char* s, size_t n);

string s6("123", 2);

//从 s 指向的字符数组中复制前 n 个字符。

//string(size_t n, char c);

//用连续的n个c字符去初始化

string s7(3, 'c');

//template <class InputIterator>

//string(InputIterator first, InputIterator last);

4.2.2析构函数

 Element access:

4.2.3 []

获取字符串的字符

 利用[]来进行读写,下标+[]遍历

<code>int main()

{

string s1("abcd");

//写

s1[0] ='*';

//将下标为0的元素修改为1

cout << s1 << endl;

//读

for (int i = 0; i < s1.size(); i++)

{

cout << s1[i] ;

}

return 0;

}

 

[]原型

<code>class string

{

public:

char&operator[](size_t i)

{

return _str[i];

}

private:

char* _str;

size_t _size;

size_t _capacity;

};

4.2.4迭代器

在 STL 中,迭代器(Iterator)用来访问和检查 STL 容器中元素的对象,它的行为模式和指针类似,但是它封装了一些有效性检查,并且提供了统一的访问格式。他的底层是指针

迭代器遍历

int main()

{

string s1("abcd");

string::iterator it = s1.begin();

while (it != s1.end())

{

cout << *it <<" " ;

++it;

}

return 0;

}

 auto

补充一个C++小语法

auto可自动推导类型,极大程度简化代码

<code>const string s3("hello ward!");

//string::const_iterator cit=s3.begin(); 可简写成:

auto cit = s3.begin();

 auto声明方式

auto  变量名 ;

auto  函数名 (形参列表)

{

//函数体

}

 auto的实例

int fun()

{

return 10;

}

int main()

{

int a=10;

auto b = a;

auto c = 'a';

auto d = fun();

auto& e = a;

auto* f = &a;

cout << typeid(a).name() << endl;

cout << typeid(b).name()<< endl;

cout << typeid(c).name() << endl;

cout << typeid(d).name() << endl;

cout << typeid(e).name() << endl;

cout << typeid(f).name() << endl;

return 0;

}

在早期C/C++中auto的含义是:使用auto修饰的变量,是具有自动存储的局部变量,后来这个不重要了,C++11中,标准委员会被废为宝赋予了auto全新的含义即:auto不再是一个存储类型指示符,而是作为一个新的类型指示符来指示编译器,auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得用auto声明指针类型时,用auto和auto*没有任何区别,但用auto声明引用类型时必须加&当在同一行声明多个变量时,这些变量必须是相同的类型,否则编译器会报错,因为编译器实际只对第一个类型进行推导,然后用推导出来的类型定义其他变量auto不能作为函数的参数,可以做返回值,但是谨慎使用aoto不能直接用来声明数组

范围for遍历

 aoto自动推导,字符赋值,自动迭代,自动判断结束,底层上也是迭代器,所有的容器都支持范围for,因为所有的容器都支持迭代器

 4.2.4.1 begin和end

 1.begin

 返回第一个字符的正向迭代器

<code>int main()

{

string s1("abcd");

cout<<* s1.begin();

return 0;

}

 

2. end 返回最后一个字符的正向迭代器

 可配合起来正向遍历

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

string::const_iterator it = s1.begin();

while (it != s1.end())

{

cout << *it << " ";

it++;

}

return 0;

}

 

 4.2.4.2.regin和rend

regin 返回最后一个的反向迭代器

 rend 返回第一个字符的反向迭代器

配合起来可支持反向遍历

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

string::const_reverse_iterator it = s1.rbegin();

while (it != s1.rend())

{

cout << *it << " ";

it++;

}

return 0;

}

 

Capacity:

 4.2.5.3 size

 返回字符串的长度,不包括'\0'

<code>int main()

{

string s1("abcd");

cout << s1.size();

return 0;

}

4.2.6 lenth 

  返回以字节为单位的长度,不包括"\0"

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

cout << s1.length()<<endl;

return 0;

}

 

4.2.7capacity

l返回容量大小

 

 4.2.7reserve

保留预留,提前开空间,避免扩容,提高效率

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

cout << s1.capacity() << endl;

s1.reserve(100);

cout << s1.capacity()<<endl;

//可以扩容,>=100

s1.reserve(50);

cout << s1.capacity() << endl;

//一般不会缩容

return 0;

}

4.2.7 cleart

清除数据,一般不清除容量

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

cout << s1.capacity() << endl;

cout << s1.size() << endl;

s1.clear();

cout << s1.capacity() << endl;

cout << s1.size() << endl;

//一般不会缩容

return 0;

}

 

Modifiers:

4.2.7 apend

字符串追加

<code>

int main()

{

string s1("abcdef");

//string& append(const string & str);

s1.append("yyy");

cout << s1 << endl;

//string& append(const string & str, size_t subpos, size_t sublen);

//追加 str 子字符串的副本。子字符串是 str 中从字符位置 subpos 开始并跨越 sublen 字符的部分(或者直到 str 的末尾,如果任一 str 太短或 sublen 是 string::npos)。

s1.append("aaaa", 2, 1);

cout << s1 << endl;

return 0;

}

 

4.2.8  +=

字符串拼接,尾插

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

string s2("123");

//string& operator+= (const string & str);

s1 += s2;

s1 += 'a';

//string& operator+= (char c);

s1 += "aaa";

//string & operator+= (const char* s);

return 0;

}

int main()

{

string s1("abcdef");

string s2("123");

//string& insert(size_t pos, const string & str);

// 在pos之前插入str

s1.insert(0, "abc");

//string& insert(size_t pos, const string & str, size_t subpos, size_t sublen);

//在下标pos位置之前插入str下表中subpos到下标sublen位置的元素

s2.insert(0, "abcdd", 0, 4);

cout << s2 << endl;

//string & insert(size_t pos, const char* s);

//在pos位置之前插入s

//string& insert(size_t pos, const char* s, size_t n);

//从在下标为pos的位置插入s的n个字符

//string& insert(size_t pos, size_t n, char c);

//在pos位置之前插入n个c字符

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

//在迭代器的位置之前插入n个字符c

//iterator insert(iterator p, char c);

//在迭代器的位置之前插入字符c

s1.insert(s1.begin(), '*');

cout << s1 << endl;

return 0;

}

4.2.9 erase

头删

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

string s2("123");

//string& erase(size_t pos = 0, size_t len = npos);

//擦除字符串值中从字符位置 pos 开始并到 len 字符的部分不包括len(如果内容太短或 len 为 string::npos,则擦除字符串值的末尾。

s1.erase(0, 2);

//iterator erase(iterator p);

//擦除 p 指向的字符。

s1.erase(s1.begin());

//iterator erase(iterator first, iterator last);

//擦除[first,last] 范围内的字符序列

s1.erase(s1.begin(), s2.end());

cout << s1 << endl;

return 0;

}

4.2.10 replace

替换

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

string s2("123");

//string & replace(size_t pos, size_t len, const char* s);

//string& replace(size_t pos, size_t len, const string & str);

//把pos位置到len位置替换成str

//string& replace(iterator i1, iterator i2, const char* s);

//string& replace(iterator i1, iterator i2, const string & str);

//把i1到i2之间的迭代器换成str

//string& replace(size_t pos, size_t len, size_t n, char c);

//string& replace(size_t pos, size_t len, const char* s, size_t n);

//把pos位置到len位置替换成str中的前n个

//string& replace(iterator i1, iterator i2, const char* s, size_t n);

//把i1到i2之间的迭代器换成str中的前n个

//string& replace(iterator i1, iterator i2, size_t n, char c);

//把i1到i2之间的迭代器换成n个字符c

//string& replace(iterator i1, iterator i2,

//InputIterator first, InputIterator last);

//将迭代器输入到范围内的初始位置和最终位置。使用的范围是 [first,last),它包括 first 和 last 之间的所有字符,包括 first 指向的字符,但不包括 last 指向的字符

return 0;

}

 String operations:

 4.2.11 find

查找

返回第一个匹配的第一个字符的位置。

如果未找到匹配项,该函数将返回 string::npos。(整型最大值)

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

string s2("123");

//size_t find(const string & str, size_t pos = 0) const;

s1.find("bce");

//size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const;

//在pos位置找s

s1.find('a');

//size_t find(const char* s, size_t pos, size_t n) const;

//从pos位置找s的前n个

cout<< s1.find("aaa", 1, 2);

//size_t find(char c, size_t pos = 0) const;

//从pos位置开始搜索字符c

return 0;

}

4.2.12 substr

获得对于位置以后的子串然后重新构成string类返回

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

//tring substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) const;

//从pos位置开始的len个字符重新构建成string再返回

s1.substr(3, 4);

return 0;

}

实例

int main()

{

string s("text.cpp");

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

string suffix = s.substr(pos);

cout << suffix << endl;;

return 0;

}

 

4.2.13  find_first_of

顺着找字符串中的字符,找到返回第一个出现的下标

<code>

int main()

{

string s1("abcdef");

//ze_t find_first_of(const string & str, size_t pos = 0) const;

//ize_t find_first_of(const char* s, size_t pos = 0) const;

//ize_t find_first_of(char c, size_t pos = 0) const;

//在pos位置开始找str中的字符

s1.find_first_of("abc");

//ize_t find_first_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;

//在pos位置找s的前n个

return 0;

}

4.2.14  find_ last_of

倒着找字符串中的字符,找到返回第一个出现的下标

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

//size_t find_last_of(const string & str, size_t pos = npos) const;

// //size_t find_last_of(char c, size_t pos = npos) const;

// size_t find_last_of(const char* s, size_t pos = npos) const;

//从最后一个位置向前找str中的字符

s1.find_last_of("Abc",2,4);

//size_t find_last_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;

//从最后一个位置向前找str中的n个字符

return 0;

}

 分割文件

void SplitFilename(const std::string & str)

{

std::cout << "Splitting:" << str << endl;

std::size_t found = str.find_last_of(" / \\");

std::cout << "path:" << str.substr(0, found) << endl;

std::cout << "file:" << str.substr(found + 1) << endl;

}

int main()

{

string str1("windows\\winhelp.exe");

string str2("/url/bin/man");

SplitFilename(str1);

cout << endl;

SplitFilename(str2);

return 0;

}

4.2.15 find_first_not_of

没找到就返回,顺着找返回第一个不匹配的对应下标

<code>int main()

{

string s1("abcdef");

//size_t find_first_not_of(const string & str, size_t pos = 0) const;

//size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos = 0) const;

// //size_t find_first_not_of(char c, size_t pos = 0) const;

//从第一个位置向前找str中的n个字符找到第一个不匹配的元素下标,找不到就返回

//

//size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;

//从第一个位置向后找中第一个不匹配的字符str中的前n个的字符

return 0;

}

实例

int main()

{//

string str("Please, replace the vowels in this sentence by asterisks.");

//除了"abcdef"以外全部替换成*

std::size_t found = str.find_first_not_of("abcdef");

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

{

str[found] = '*' ;

found = str.find_first_not_of("abcdef", found + 1);

}

std::cout << str;

return 0;

}

 

 4.2.16 find_last_not_of

倒着找,找到第一个不匹配返回下标

<code>int main()

{

//ize_t find_first_not_of(const string & str, size_t pos = 0) const;

//size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos = 0) const;

//size_t find_first_not_of(char c, size_t pos = 0) const;

// 从最后一个位置向前找第一个不匹配str中的字符的下标

//size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;

//从最后一个位置向前找第一个不匹配str中的前n个字符的下标,找不到就返回

return 0;

}



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