【C++初阶】--- string类

1.STL简介

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。
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2.string类

2.1什么是string类

std::string 类是 C++ 标准库中用于处理和操作字符串的一个类，它定义在头文件中。相较于 C 语言里以空字符 ‘\0’ 结尾的字符数组（C 风格字符串），std::string 类提供了更便捷、安全且强大的字符串处理功能。

2.2string类和STL的关系

std::string 是 C++ 标准库中的一个类，它位于头文件中，虽然它本身并不严格属于 STL 的核心组件（容器、算法、迭代器等），但它与 STL 紧密相关，具备很多与 STL 容器相似的特性

3.auto和范围for

3.1auto关键字

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声明引用类型时则必须加&
当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，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，但是建议谨慎使用
auto不能直接用来声明数组

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int func1()
{return 10;
}// 不能做参数
//void func2(auto a)
//{}// 可以做返回值，但是建议谨慎使用
auto func3()
{return 3;
}int main()
{int a = 10;auto b = a;auto c = 'a';auto d = func1();// 编译报错:rror C3531: “e”: 类型包含“auto”的符号必须具有初始值设定项//auto e;cout << typeid(b).name() << endl;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).name() << endl;int x = 10;auto y = &x;auto* z = &x;auto& m = x;//可以打印类型cout << typeid(x).name() << endl;cout << typeid(y).name() << endl;cout << typeid(z).name() << endl;cout << typeid(m).name() << endl;auto aa = 1, bb = 2;// 编译报错：error C3538: 在声明符列表中，“auto”必须始终推导为同一类型//auto cc = 3, dd = 4.0;// 编译报错：error C3318: “auto []”: 数组不能具有其中包含“auto”的元素类型//auto array[] = { 4, 5, 6 };return 0;
}

3.2范围for

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因此C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围，自动迭代，自动取数据，自动判断结束。
范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历
范围for的底层很简单，容器遍历实际就是替换为迭代器

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main() 
{//数组的遍历int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };for (auto ch : arr)//不可修改arr的内容{cout << ch << " ";}cout << endl;//可以修改arr的内容for (auto& ch : arr){ch *= 2;cout << ch << " ";}cout << endl;//对象的遍历string st("hello world");for (auto ch : st){cout << ch << " ";}cout << endl;return 0;
}

4.遍历数组的三种方式

下标+[]
迭代器遍历
范围for

注意：范围for的ch只是st的一份拷贝，改变ch不会影响st。而迭代器会影响st

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//1.下标+[]for (size_t i = 0; i < st.size(); i++){cout << st[i] << " ";}cout << endl;//2.迭代器string::iterator it = st.begin();while (it != st.end()){*it += 2;//可以修改内容cout << *it << " ";it++;}cout << endl;//3.范围forfor (auto ch : st){ch -= 2;//可以修改，但不影响原内容cout << ch << " ";}cout << endl;return 0;
}

5.string类对象的常见构造

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#include<iostream>
using namespace std;int main()
{//(1).无参构造string s1;//(2).拷贝构造string s3 = s1;//(3).从str的pos位置向后拷贝len个字符string s4("hello world", 6, 15);//从s2的第6个位置向后复制n个//string::npos, size_t npos = -1,即max_int//(4).带参构造string s2("hello world");//(5).拷贝前n个字符string s5("hello world", 7);//拷贝前n个//(6).拷贝n个字符's'string s6(7, 'x');//拷贝n个字符return 0;
}

6.string类对象的访问及遍历操作

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迭代器分为四种：正向迭代器、正向只读迭代器、反向迭代器、反向只读迭代器
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6.1begin()/end()和rbegin()/rend()

begin()的用途是返回指向容器首元素的迭代器。
end()的用途是返回指向容器末尾元素的下一个位置的迭代器
rbegin()的用途是返回指向容器末尾元素的迭代器
rend()的用途是返回指向容器首元素的前一个位置的迭代器。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//下标+[]遍历for (size_t i = 0; i < st.size(); i++){cout << st[i] << " ";}cout << endl;//正向遍历string::iterator it = st.begin();while (it != st.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;//反向遍历string::reverse_iterator rit = st.rbegin();while (rit != st.rend()){cout << *rit << " ";rit++;}cout << endl;return 0;
}

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7.string类对象的容量操作

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size()和length()返回字符串长度
max_size()返回可存储的字符串的最大长度
resize()用于调整字符串的大小，即保留多少容量（会删除字符）
capacity()返回已分配存储的大小，不包括’\0’
reserve()用于更改容量capacity
clear()用于清除所有数据，一般不清容量
empty()用于测试string是否为空
shrink_to_fit()用于将容量收缩至长度大小

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//size和length返回字符串的有效字符长度cout << "st字符长度->" << st.size() << endl;cout << "st字符长度->" << st.length() << endl << endl;//capacity()返回总空间大小cout << "st空间大小->" << st.capacity() << endl << endl;//empty()判空，空返回true，否则返回falseif (st.empty() == true){cout << "st字符串为空" << endl << endl;}else{cout << "st字符串不为空" << endl << endl;}//clear()清空有效字符，一般不会清空间st.clear();cout << "st字符长度->" << st.size() << endl;cout << "st空间大小->" << st.capacity() << endl << endl;string st1("xxxxxxxxxxxxxxxxxxx");cout << "str1字符长度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空间大小->" << st1.capacity() << endl << endl;//reserve(n) 只有n>capacity时才一定改变，空间会变成>=n//其他情况看编译器自行优化st1.reserve(10);cout << "str1字符长度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空间大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.reserve(20);cout << "str1字符长度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空间大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.reserve(90);cout << "str1字符长度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空间大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.resize(30);cout << "str1字符长度->" << st1.size() << endl;cout << st1 << endl;cout << "str1空间大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.resize(35, 'y');cout << "str1字符长度->" << st1.size() << endl;cout << st1 << endl;cout << "str1空间大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.resize(10);cout << "str1字符长度->" << st1.size() << endl;cout << st1 << endl;cout << "str1空间大小->" << st1.capacity() << endl << endl;return 0;
}

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8.string类对象的修改操作

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#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");string st1("hello everyone");//operator+=,在尾部追加对象、字符串、字符st += st1;cout << st << endl;st += "XXXXXXXXXXX";cout << st << endl;st += 'y';cout << st << endl;string st2("welcome ");string st3("to here");//append,在尾部追加字符串st2.append(st3);cout << st2 << endl;//push_back将字符 c 追加到字符串的末尾，将其长度增加 1st2.push_back('H');cout << st2 << endl;//assign为字符串分配一个新值，替换其当前内容。st2.assign(st3);cout << st2 << endl;//insert头插st2.insert(0, st3);cout << st2 << endl;//erase擦除字符串的一部分，减少其长度：st2.erase(0, st3.size());cout << st2 << endl;//replace将字符串中从字符pos开始并跨越len字符的部分替换为新内容：st2.replace(0, 1, "%");cout << st2 << endl;//swapst2.swap(st3);cout << st2 << endl;cout << st3 << endl;swap(st2, st3);cout << st2 << endl;cout << st3 << endl;//pop_back擦除字符串的最后一个字符，从而有效地将其长度减少 1。st2.pop_back();cout << st2 << endl;return 0;
}

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//c_str()获取等效字符串cout << st.c_str() << endl;//data获取字符串数据cout << st.data() << endl;//copy将字符串对象当前值的子字符串复制到 s 指向的数组中。此子字符串包含从位置 pos 开始的 len 字符。char buff[20];//copy(s,len,pos)st.copy(buff, 5, 0);buff[6] = '\0';cout << buff << endl;//find返回找到的位置下标int ret = st.find(' ');cout << ret << endl;//没找到返回-1string st1("worlddx");ret = st.find(st1, 0);cout << ret << endl;//rfind，反着找ret = st.rfind('d');cout << ret << endl;//find_first_of在字符串中搜索与其参数中指定的任何字符匹配的第一个字符。ret = st.find_first_of("whcasuy");cout << ret << endl;//find_last_of在字符串中搜索与参数中指定的任何字符匹配的最后一个字符。ret = st.find_last_of("whcasuy");cout << ret << endl;//find_first_not_of在字符串中搜索与参数中指定的任何字符都不匹配的第一个字符。ret = st.find_first_not_of("hello ");cout << ret << endl;//find_last_not_of在字符串中搜索与参数中指定的任何字符都不匹配的最后一个字符。ret = st.find_last_not_of("heo word");cout << ret << endl;//substr返回一个新构造的对象，其值初始化为此对象的子字符串的副本。cout << st.substr(0) << endl;cout << st.substr(0, 5) << endl;//compare将字符串对象（或子字符串）的值与其参数指定的字符序列进行比较。ret = st.compare(0, 5,"hello");cout << ret << endl;return 0;
}

9.string类非成员函数

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#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{//operator+连接两对象，或者对象和字符串string st("hello");string st1(" world");cout << st + " world" << endl;cout << st + st1 << endl;swap(st, st1);cout << st << endl;cout << st1 << endl;//operator>>从流中提取字符串//opsrator<<将字符串插入流中string st2;cin >> st2;cout << st2 << endl;//getline从istream中提取字符并将其存储到str中，直到找到分隔符string st3;//遇到换行停下getline(cin, st3, '\n');cout << "st3:" << st3 << endl;return 0;
}