【C++】标准库中的string类

一、介绍

二、常用接口

1.构造函数和赋值操作

2.string类对象的容量操作

3.string类对象的访问及遍历操作

4.string类对象的修改操作

5.string类非成员函数

放在最后

一、介绍

在C++中，std::string 是标准库提供的字符串类。它属于 <string> 头文件，并为处理字符串提供了一套丰富的功能和方法。std::string 是一个动态数组类，它能够自动调整大小，提供了许多便利的成员函数用于字符串的操作和处理。下面是string类的常用操作：

动态大小： std::string 类能够自动调整大小，不需要手动管理内存，这使得字符串的使用更为方便。
成员函数： std::string 提供了丰富的成员函数，包括字符串的连接、截取、查找、替换、比较等操作。
访问字符： 通过索引、迭代器等方式可以访问和修改字符串中的字符。
输入输出： 可以使用流操作符 << 和 >> 进行字符串的输入和输出。
构造函数： std::string 支持多种构造函数，包括默认构造函数、接受 C 风格字符串的构造函数、拷贝构造函数等。
常用算法： 提供了一些常用的算法，比如字符串查找、替换等。
内存管理： std::string 负责管理字符串的内存，避免了手动内存管理的麻烦。

二、常用接口

1.构造函数和赋值操作

默认构造函数： std::string()
带字符串参数的构造函数： std::string(const char* s)
拷贝构造函数： std::string(const std::string& str)
赋值操作符： operator=, assign

代码实例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {// 默认构造函数std::string str1;// 带字符串参数的构造函数std::string str2 = "Hello, World!";// 拷贝构造函数std::string str3 = str2;// 赋值操作std::string str4;str4 = "World, Hello!";std::cout << str1 << std::endl;std::cout << str2 << std::endl;std::cout << str3 << std::endl;std::cout << str4 << std::endl;return 0;
}

输出：

2.string类对象的容量操作

length 方法： 返回字符串的长度
size 方法： 返回字符串的大小（长度）
capacity 方法：返回空间总大小
empty 方法：检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false
clear 方法：清空有效字符
reverse 方法：为字符串预留空间
resive 方法：将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充

代码实例：

#include <iostream>
#include <string>int main() {std::string myString = "Hello, World!";// length 方法：返回字符串的长度std::cout << "Length: " << myString.length() << std::endl;// size 方法：返回字符串的大小（长度）std::cout << "Size: " << myString.size() << std::endl;// capacity 方法：返回空间总大小std::cout << "Capacity: " << myString.capacity() << std::endl;// empty 方法：检测字符串是否为空串std::cout << "Is empty? " << (myString.empty() ? "Yes" : "No") << std::endl;// clear 方法：清空有效字符myString.clear();std::cout << "After clear: " << myString << std::endl;// reverse 方法：为字符串预留空间myString.reserve(20);std::cout << "After reserving space: " << myString << std::endl;// resize 方法：将有效字符的个数修改为 n 个，多出的空间用字符 'X' 填充myString.resize(10, 'X');std::cout << "After resizing: " << myString << std::endl;return 0;
}

输出：

3.string类对象的访问及遍历操作

operator[] ：返回pos位置的字符，const string类对象调用
begin + end： begin获取第一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器
rbegin + rend：rbegin获取最后一个字符的迭代器 + end获取第一个字符前一个位置的迭代器
范围 for：C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

代码实例：

#include <iostream>
#include <string>int main() {const std::string myString = "Hello, World!";// operator[]：返回 pos 位置的字符，const string 类对象调用char character = myString[7];std::cout << "Character at position 7: " << character << std::endl;// begin + end：begin 获取第一个字符的迭代器 + end 获取最后一个字符下一个位置的迭代器std::cout << "Using begin() and end() to iterate:" << std::endl;for (auto it = myString.begin(); it != myString.end(); ++it) {std::cout << *it << " ";}std::cout << std::endl;// rbegin + rend：rbegin 获取最后一个字符的迭代器 + end 获取第一个字符前一个位置的迭代器std::cout << "Using rbegin() and rend() to iterate in reverse:" << std::endl;for (auto it = myString.rbegin(); it != myString.rend(); ++it) {std::cout << *it << " ";}std::cout << std::endl;// 范围 for 循环：C++11 支持更简洁的范围 for 的新遍历方式std::cout << "Using range-based for loop:" << std::endl;for (char c : myString) {std::cout << c << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

输出：

4.string类对象的修改操作

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：在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回

代码实例：

#include <iostream>
#include <string>int main() {std::string myString = "Hello, ";// push_back：在字符串后尾插字符 'C'myString.push_back('C');std::cout << "After push_back: " << myString << std::endl;// append：在字符串后追加一个字符串myString.append("World!");std::cout << "After append: " << myString << std::endl;// operator +=：在字符串后追加字符串 " Welcome!"myString += " Welcome!";std::cout << "After operator +=: " << myString << std::endl;// c_str：返回 C 格式字符串const char* cStr = myString.c_str();std::cout << "C-style string: " << cStr << std::endl;// find + npos：从字符串位置 7 开始往后找字符 'o'，返回该字符在字符串中的位置size_t pos = myString.find('o', 7);if (pos != std::string::npos) {std::cout << "Found 'o' at position: " << pos << std::endl;} else {std::cout << "'o' not found." << std::endl;}// rfind：从字符串位置 7 开始往前找字符 'o'，返回该字符在字符串中的位置size_t rpos = myString.rfind('o', 7);if (rpos != std::string::npos) {std::cout << "Found last 'o' at position: " << rpos << std::endl;} else {std::cout << "Last 'o' not found." << std::endl;}// substr：在字符串中从位置 7 开始截取 5 个字符，然后将其返回std::string substr = myString.substr(7, 5);std::cout << "Substring: " << substr << std::endl;return 0;
}

输出：

5.string类非成员函数

operator+：传值返回，导致深拷贝效率低（少用）
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

代码实例：

#include <iostream>
#include <string>int main() {// operator+：传值返回，导致深拷贝效率低（少用）std::string str1 = "Hello, ";std::string str2 = "World!";std::string result = str1 + str2;  // 使用 operator+ 进行字符串连接std::cout << "Concatenated string: " << result << std::endl;// operator>>：输入运算符重载std::string inputString;std::cout << "Enter a string: ";std::cin >> inputString;std::cout << "You entered: " << inputString << std::endl;// operator<<：输出运算符重载std::string outputString = "Output this string!";std::cout << "Output using operator<<: " << outputString << std::endl;// getline：获取一行字符串std::string line;std::cout << "Enter a line of text: ";std::getline(std::cin, line);std::cout << "You entered: " << line << std::endl;// relational operators：大小比较std::string str3 = "apple";std::string str4 = "banana";if (str3 == str4) {std::cout << "Strings are equal." << std::endl;} else if (str3 < str4) {std::cout << "str3 is less than str4." << std::endl;} else {std::cout << "str3 is greater than str4." << std::endl;}return 0;
}

输出：