【c++】string类（一）

prettyxian 2024-10-17 12:35:02 阅读 93

简介

由于c++的历史包袱，c++要兼容c语言，c++的字符串要兼容c语言，在 C++ 中，字符串通常使用两种主要的方式来表示：

C风格字符串（C-style strings）：

依然是以 <code>'\0' 结尾的字符数组。这种表示方式与 C 语言中的字符串相同。例如：

const char* str = "Hello, World!"; 在内存中，它是一个字符数组，最后一个字符是空字符 '\0'。

C++ 的标准库字符串（std::string）：

C++ 提供了一个 std::string 类型，属于标准库的一部分。它管理自己的内存，并且不需要手动处理 '\0'。使用 std::string 更加方便和安全。例如：

#include <string>

std::string str = "Hello, World!"; std::string 处理字符串的长度、内存分配和释放，因此开发者可以专注于字符串的内容，而不必担心细节。

c风格类型的字符串我们都已经很熟悉，\0的存在让我们在处理在处理字符串的时候需要时刻小心，在手动拼接或复制字符串时经常会因为\0处理不妥而出错。c++为我们提供了一个全新的string来处理字符串的长度、内存分配和释放，因此开发者可以专注于字符串的内容，而不必担心细节。

在一切开始之前，我们先介绍一个网站。

www.cplusplus.com是一个广受欢迎的C++编程语言资源网站，成立于2000年代初期。开始由一个c++爱好者建立，后来各路大佬汇聚，网站内容也非常成熟，可供我们学习和参考。

string类的常用接口说明

构造函数

c++98就为我们提供了7个构造函数，当然并不要求也没有必要对所有的函数烂熟于心，大多数时候把这个当成词典来使用就可以了，选常用的一部分学习。

学习类和对象很容易大家就能知道上面哪是重要的

不传参的默认构造，拷贝构造和第四个用常量字符串初始化的构造。

<code>#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

string s1;//默认构造

string s2("123456789");

string s3(s2);//拷贝构造

cout << s1 << endl;

cout << s2 << endl;

cout << s3 << endl;

cin >> s1;

cout << s1 << endl;

return 0;

}

我们也可以向里面输入中文

便利string的三种方式

operator[]

string类重载了[]，这让我们可以像数组一样访问字符串。

同时注意看，重载后返回的类型是引用，不仅可以减少拷贝，关键在于这样我们能够直接通过下标对字符串进行修改。在重载的时候加入了断言，当pos大于size（越界时），编译器会报错。

<code>#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

string s1;

string s2("123456789");

string s3(s2);

cout << s1 << endl;

cout << s2 << endl;

cout << s3 << endl;

cout << s2[2] << endl;//可以通过下标访问

s2[0] = '5';//也可以直接修改

cout << s2 << endl;

/*cin >> s1;

cout << s1 << endl;*/

return 0;

}

遍历string的第一种方法就是：下标 + []

<code>

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

string s1;

string s2("123456789");

string s3(s2);

cout << s1 << endl;

cout << s2 << endl;

cout << s3 << endl;

cout << s2[2] << endl;//可以通过下标访问

s2[0] = '5';//也可以直接修改

cout << s2 << endl;

/*cin >> s1;

cout << s1 << endl;*/

for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)

{

cout << s2[i] << " ";

}

cout << endl;

return 0;

}

迭代器

迭代器是一种用于遍历容器（如数组、向量、链表等）元素的对象。它提供了一种统一的方法来访问不同类型的容器中的元素（所有的容器都可以由它访问），而无需了解容器的内部结构。

正向迭代器

begin()返回第一个位置；

end()返回最后一个位置的下一个位置。

<code>for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)

{

cout << s2[i] << " ";

}

cout << endl;

string::iterator it= s2.begin();

while (it != s2.end())

{

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

反向迭代器

反向迭代器提供了一个rbegin()指向最后一个位置

rend()指向第一个位置的前一个位置。这里任然要使用++，++被重载了让它能倒着遍历。

<code>string s1;

string s2("123456789");

string s3(s2);

cout << s1 << endl;

cout << s2 << endl;

cout << s3 << endl;

string::reverse_iterator it = s2.rbegin();

while (it != s2.rend())

{

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

const迭代器

由于权限，普通迭代器可读可写，无法访问const对象，const对象要用const迭代器，只读不写。

<code>

const string s2("hello world!");

//正向

string::const_iterator cit = s2.begin();

while (cit != s2.end())

{

cout << *cit << " ";

++cit;

}

cout << endl;

//反向

string::const_reverse_iterator rcit = s2.rbegin();

while (rcit != s2.rend())

{

cout << *rcit << " ";

++rcit;

}

cout << endl;

范围for

字符赋值，自动迭代，自动判断结束，底层由迭代器实现。适用于容器和数组。

<code>for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)

{

cout << s2[i] << " ";

}

cout << endl;

string::iterator it= s2.begin();

while (it != s2.end())

{

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

for (auto ch : s2)

{

cout << ch << " ";

}

cout << endl;

但是由于范围for()是给ch这个局部变量赋值，并不能直接改变s2，而迭代器是直接可以改变s2的。

<code>string::iterator it = s2.begin();

while (it != s2.end())

{

*it += 2;

cout << *it << " ";

++it;

}

cout << endl;

for (auto ch : s2)

{

ch -= 2;

cout << ch << " ";

}

cout << endl;

cout << s2 << endl;

如果要使用范围for()来改变传入的形参，在传入时加上引用，这样就不会生成拷贝而是直接修改传入的形参。

capacity

不同编译器对内存空间的处理是不一样的

<code>string s;

size_t sz = s.capacity();

cout << "original capacity:" << sz << endl;

for (int i = 0; i < 100; i++)

{

s.push_back('c');

if (sz != s.capacity())

{

sz = s.capacity();

cout << "capacity changed: " << sz << endl;

}

在vs中有一个buff数组，该开始中string中的数据是储存在buff中的，当要储存的数据空间大于15时才会额外开空间，该开始要把buff中的数据拷贝出来一共开了两倍空间，后边都是开的1.5倍空间。c++只规定了开空间，但是怎么开空间没有做具体的要求。其他的编译器开空间的方式可能会不同。

频繁的扩容会导致效率低下，为解决这一问题，c++提供了reserve()可以预留空间。