string 类

发布时间:2024年01月14日

String类的介绍

1. 字符串是表示字符序列的类
2. 标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作
单字节字符字符串的设计特性。
3. string 类是使用 char( 即作为它的字符类型,使用它的默认 char_traits 和分配器类型 ( 关于模板的更多信息,请参阅basic_string)
4. string 类是 basic_string 模板类的一个实例,它使用 char 来实例化 basic_string 模板类,并用 char_traits 和allocator 作为 basic_string 的默认参数 ( 根于更多的模板信息请参考 basic_string)
5. 注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节 : 如果用来处理多字节或变长字符 ( UTF-8) 的序列,这个类的所有成员( 如长度或大小 ) 以及它的迭代器,将仍然按照字节 ( 而不是实际编码的字符 ) 来操作。
总结:
1. string 是表示字符串的字符串类
2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同,再添加了一些专门用来操作 string 的常规操作。
3. string在底层实际是: basic_string 模板类的别名, typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。
使用 string 类时,必须包含 #include 头文件以及 using namespace std ;
详细介绍用法?https://legacy.cplusplus.com/reference/string/string/?kw=string

?string类常用的接口

1. string类对象的常见构造

函数名称功能说明
string()
构造空的 string 类对象,即空字符串
string(const char* s)
C-string 来构造 string 类对象
string(size_t n, char c)
string 类对象中包含 n 个字符 c
string(const string&s)
拷贝构造函数
void test1()
{
 string s1; // 构造空的string类对象s1
 string s2("hello world"); // 用C格式字符串构造string类对象s2
 string s3(s2); // 拷贝构造s3
}

2. string类对象的容量操作

函数名称
功能说明
size()
返回字符串有效字符长度
ength()? ? ?
回字符串有效字符长度(和size()作用一样)
capacity
返回空间总大小
empty
检测字符串释放为空串,是返回 true ,否则返回 false
clear
清空有效字符
reserve
为字符串预留空间
resize
将有效字符的个数该成 n 个,多出的空间用字符 c 填充
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	string s2("hello world");
	//reserve,只会扩容,不会改变字符的数据
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl;
	s1.reserve(100);
	cout << s1.capacity() << endl;
	s2.reserve(100);
	cout << s2.capacity() << endl;
	//resize,——改变字符的大小,会扩容,也可以改变字符的数据
	s1.resize(100, 'x');
	cout << s1.size() << endl;
	cout<<s1.capacity() << endl;
	cout << s1 << endl;
	s2.resize(100, 'x');
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl;
	cout << s2 << endl;
	s2.resize(5, 'x');//当resize中的参数n比实际size要小,只会保留前n的数据内容
	cout << s2.capacity() << endl;
	cout << s2;

	return 0;
}
1. size() 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) 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) 0 来填充多出的元素空间, resize(size_t n, char c) 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。

3. string类对象的访问及遍历操作

函数名称
功能说明
operator[]
返回 pos 位置的字符, const string 类对象调用(如果越界会报错)
begin + end
begin 获取一个字符的迭代器 + end 获取最后一个字符下一个位置的迭 代器
rbegin + rend
begin 获取一个字符的迭代器 + end 获取最后一个字符下一个位置的迭 代器
范围 for
C++11 支持更简洁的范围 for 的新遍历方式
int main()
{
	string s1 ="hello world";
	cout << s1 <<endl;
	cout << s1.size();
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)//[]:可以访问也可以对它进行修改;
	{
		cout << s1[i] <<" ";
	}
	cout << endl;
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)//[]:可以访问也可以对它进行修改;
	{
		s1[i] = '0';
		cout << s1[i] << " ";
	}
	//把s1逆置;
	//(1)第一种方法;
	size_t begin = 0, end = s1.size() - 1;
	while (begin < end)
	{
		char tmp = s1[begin];
		s1[begin] = s1[end];
		s1[end] = tmp;
		begin++;
		end--;
	}
	cout << s1 << endl;
	cout << "--------------------------------------------------------------------------------" << endl;
	//第二种
	while (begin<end)
	{
		swap(s1[begin],s1[end]);
		begin++;
		end--;
	}
	cout << s1 << endl;
	cout << "--------------------------------------------------------------------------------" << endl;
	//第三种:迭代器iterator
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it!= s1.end())
	{
		cout << *it ;
		++it;
	}
	cout << "--------------------------------------------------------------------------------" << endl;
	//第三种:迭代器iterator
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end())
	{
		cout << *it;
		++it;
	}
	cout << "--------------------------------------------------------------------------------" << endl;
	reverse(s1.begin(), s1.end());//
	cout << s1;
	return 0;
}

4. string类对象的修改操作

函数名称
功能说明
push_back
在字符串后尾插字符 c
append
在字符串后追加一个字符串
operator+=
在字符串后追加字符串 str
c_str
返回 C 格式字符串
find + npos
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
str 中从 pos 位置开始,截取 n 个字符,然后将其返回
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello world");
	string s2("HELLO");
	s1.push_back('x');//push_back尾插字符;
	s1.erase(11, 1);
	s1.append(s2);//尾插字符数组
	s1.append("HELLO", 2);//尾插字符串的前两个字符
	s1.append(++s2.begin(),--s2.end() );//对字符数组s2,可以取任意区间尾插;
	s1 += s2;
	s1.insert(1,s2);//在某个位置头插
	cout << s1 << endl;
	return 0;
}
注意:
1. string 尾部追加字符时, s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c' 三种的实现方式差不多,一般
情况下 string 类的 += 操作用的比较多, += 操作不仅可以连接单个字符,还可以连接字符串。
2. string 操作时,如果能够大概预估到放多少字符,可以先通过 reserve 把空间预留好。

5. string类非成员函数

函数
功能说明
operator+
尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低
operator>>
输入运算符重载
operator<<
输出运算符重载
getline
获取一行字符串
relational operators
大小比较

string类模拟实现

为了方便测试,这里是分文件写的,这个是string.h文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
namespace A
{
	typedef char* iterator;
	class string
	{
	public:
		string(const char* str = "")//构造函数
		{
			_size = strlen(str);
			_capacity = _size;
			_str = new char[_size + 1];
			strcpy(_str, str);
		}
		~string()//析构函数
		{
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}
		string(const string& str)//构造函数
		{
			_str = new char[str._capacity + 1];
			strcpy(_str, str._str);
			_size = str._size;
			_capacity = str._capacity;

		}
		string& operator=(const string& s)
		{
			if (this != &s)
			{
				char* tmp = new char[s._capacity + 1];
				strcpy(tmp, s._str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;
				_size = s._size;
				_capacity = s._capacity;
			}
			return *this;
		}
		const char* c_str()const
		{
			return _str;
		}
		const size_t size()const
		{
			return _size;
		}
		char& operator[](size_t pos)
		{
			return _str[pos];
		}
		const char& operator[](size_t pos)const
		{
			return _str[pos];
		}
		iterator begin()
		{
			return _str;
		}
		const iterator begin()const
		{
			return _str;
		}
		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}
		const iterator end()const
		{
			return _str + _size;
		}
		size_t find(const char* str, size_t pos = 0)
		{
			const char* ptr = strstr(_str + pos, str);
			if (ptr == nullptr)
			{
				return npos;
			}
			else
			{
				return ptr - _str;
			}
		}
		void reserve(size_t n = 0)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n + 1];
				strcpy(tmp, _str);
				delete[]_str;
				_str = tmp;
				_capacity = n;
			}
		}
		void clear()
		{
			_size = 0;
			_str[0] = '\0';
		}
		void push_back(char c)
		{
			if (_size == _capacity)
			{
				size_t new_capacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
				reserve(new_capacity);
			}
			_str[_size] = c;
			_size++;
			_str[_size] = '\0';
		}
		void append(const char* s)
		{
			size_t len = strlen(s);
			size_t end = _size + len;
			if (end > _capacity)
			{
				size_t new_capacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
				reserve(new_capacity);
			}
			strcpy(_str + _size, s);
			_size += len;
			_str[_size] = '\0';
		}
		string& operator+=(char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}
		string& operator+=(const char* s)
		{
			size_t len = strlen(s);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				size_t new_capacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
				reserve(new_capacity);
			}
			append(s);
			return *this;
		}
		void erase(size_t pos = 0, size_t len = npos)
		{
			if (len == npos || len > _size - pos)
			{
				for (size_t i = pos; i < _size; i++)
				{
					_str[i] = '\0';
				}
				_size = pos;
			}
			else
			{
				strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
				_size -= len;
			}
		}
		void insert(size_t pos, const char* s)
		{
			size_t len =strlen(s);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				size_t new_capacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
				reserve(new_capacity);
			}
			int end = _size;
			while (end >= (int)pos)
			{
				_str[end+len] = _str[end];
				end--;
			}
			strncpy(_str + pos, s, len);
			_size += len;
		}
		size_t find(const string& str, size_t pos = 0)
		{
			char* ptr = strstr(_str + pos, str._str);
			if (ptr == nullptr)
			{
				return npos;
			}
			else
			{
				return ptr-_str;
			}
		}
		string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
		{
			string s;
			size_t end = pos + len;
			if (len == npos || len >= _size - pos)
			{
				end = _size;
				
			}
			reserve(end - pos);
			for (size_t i = pos; i < end; i++)
			{
				s += _str[i];
			}
			return s;
		}
	private:
		char* _str;
		size_t _size;
		size_t _capacity;
		static size_t npos;
	};
	ostream& operator<<( ostream& out,const string& s)
	{
		for (auto ch : s)
		{
			out << ch;
		}
		return out;
	}
	istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		char ch;
		ch = in.get();
		while (ch != '\n' && ch != ' ')
		{
			s += ch;
			ch = in.get();
		}
		return in;
	}
	size_t string::npos = -1;
	void Test1()
	{
		string s1("hello world");
		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s1[6] << endl;
		string s2;
		cout << s2.c_str() << endl;
	}
	void test2()
	{
		string s1("hello world");
		string s2(s1);
		cout << s2.c_str() << endl;
		string s3("hhhhhhhhhhhhhhhhhhhh");
		s1 = s3;
		cout << s1.c_str() << endl;
	}
	void test3()
	{
		string s1("hello world");
		string s2;
		s1.push_back('c');
		cout << s1.c_str() << endl;
		s1.append("abcdefg");
		cout << s1.c_str()<< endl;
		s1 += "jjjjjjjjj";
		s1.erase(5,3);
		s1.insert(0, "xxx");
		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s1.find(s2) << endl;
		string s3 = s1.substr(6,4);
		cout << s3.c_str() << endl;
		cout << s1 << endl;
		cin >> s2;
		cout << s2 << endl;
	}
	
}
void test4()
{
	std::string s1("1234");
	int i = stoi(s1);
	cout << i;
	string s2 = to_string(123);
	cout << s2;
}

下面是test.cpp文件

#include"string.h"
int main()
{
	//A::Test1();
	//A::test2();
	//A::test3();
	test4();
	return 0;
}

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_67131528/article/details/135583414
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