文章目录
- 前言
- 一、string 是什么?
- 二、C++语法补充
- 1. auto
- 2. 范围for
- 三、string类对象的常见构造
- 1. Construct string object
- 2. String destructor
- 3. operator=
- 四、string迭代器相关
- 1. begin与end
- 1)begin
- 2)end
- 3)使用
- 2. rbegin 与 rend
- 1)rbegin
- 2)rend
- 3)使用
- 五、容量相关
- 1. resize
- 2. reserve
- 3. 使用
- 六、元素的访问相关
- 1. operator[]
- 2. at
- 3. back
- 4. front
- 七、 string类对象的修改操作
- 1. append
- 2. operator+=
- 3. assign
- 4. insert
- 5. erase
- 6. replace
- 八、对于字符串操作部分
- 1. c_str()
- 2. find 与 rfind
- 3. substr
- 九、非成员函数函数重载
- 1. operator+
- 2. operator<< 与 orerator >>
- 3. getline
- 总结
前言
string接口总结:
分类 | 函数名 | 功能 | 示例代码 |
---|---|---|---|
构造函数 | std::string() | 默认构造空字符串 | std::string s1; |
std::string(const char* s) | 从 C 字符串构造 | std::string s2("Hello"); | |
std::string(const std::string& str) | 拷贝构造函数 | std::string s3(s2); | |
std::string(const char* s, size_t n) | 使用部分 C 字符串构造 | std::string s4("Hello", 3); | |
std::string(size_t n, char c) | 使用 n 个字符 c 构造 | std::string s5(5, 'x'); | |
std::string(InputIt first, InputIt last) | 通过迭代器范围构造 | std::string s6(v.begin(), v.end()); | |
析构函数 | ~std::string() | 销毁字符串对象 | 无需直接调用 |
赋值操作符 | operator= | 赋值操作 | std::string s1 = s2; |
operator=(const char* s) | 通过 C 字符串赋值 | s1 = "Hello"; | |
operator=(char c) | 通过单个字符赋值 | s1 = 'A'; | |
operator=(std::initializer_list<char>) | 通过初始化列表赋值 | s1 = {'H', 'i'}; | |
迭代器 | begin() | 返回指向开头的迭代器 | auto it = s.begin(); |
end() | 返回指向末尾后的迭代器 | auto it = s.end(); | |
rbegin() | 返回指向反向开始的迭代器 | auto rit = s.rbegin(); | |
rend() | 返回指向反向末尾后的迭代器 | auto rit = s.rend(); | |
cbegin() | 返回指向常量开头的迭代器 | auto cit = s.cbegin(); | |
cend() | 返回指向常量末尾后的迭代器 | auto cit = s.cend(); | |
crbegin() | 返回指向常量反向开始的迭代器 | auto crit = s.crbegin(); | |
crend() | 返回指向常量反向末尾后的迭代器 | auto crit = s.crend(); | |
容量管理 | size() | 返回字符串长度 | size_t len = s.size(); |
length() | 返回字符串长度 (同 size() ) | size_t len = s.length(); | |
max_size() | 返回字符串可容纳的最大大小 | size_t maxLen = s.max_size(); | |
resize(size_t n) | 调整字符串大小 | s.resize(10); | |
resize(size_t n, char c) | 调整大小并用字符填充 | s.resize(10, 'x'); | |
capacity() | 返回分配的存储容量 | size_t cap = s.capacity(); | |
reserve(size_t n) | 保留指定容量 | s.reserve(20); | |
clear() | 清空字符串 | s.clear(); | |
empty() | 判断字符串是否为空 | bool isEmpty = s.empty(); | |
shrink_to_fit() | 释放未使用的容量 | s.shrink_to_fit(); | |
元素访问 | operator[] (size_t pos) | 访问指定位置的字符 | char c = s[2]; |
at(size_t pos) | 安全访问指定位置的字符 | char c = s.at(2); | |
back() | 访问最后一个字符 | char c = s.back(); | |
front() | 访问第一个字符 | char c = s.front(); | |
修饰符 | operator+= (const std::string& str) | 追加字符串 | s += s2; |
operator+= (const char* s) | 追加 C 字符串 | s += "Hello"; | |
operator+= (char c) | 追加单个字符 | s += 'A'; | |
append(const std::string& str) | 追加字符串 | s.append(s2); | |
append(const std::string& str, size_t subpos, size_t sublen) | 追加子字符串 | s.append(s2, 1, 3); | |
append(const char* s) | 追加 C 字符串 | s.append("Hello"); | |
append(const char* s, size_t n) | 追加 C 字符串的前 n 个字符 | s.append("Hello", 3); | |
append(size_t n, char c) | 追加 n 个字符 | s.append(5, 'x'); | |
assign(const std::string& str) | 分配字符串 | s.assign(s2); | |
assign(const char* s) | 分配 C 字符串 | s.assign("Hello"); | |
insert(size_t pos, const std::string& str) | 在指定位置插入字符串 | s.insert(3, "ABC"); | |
erase(size_t pos = 0, size_t len = npos) | 删除指定位置的字符 | s.erase(2, 4); | |
replace(size_t pos, size_t len, const std::string& str) | 替换部分字符串 | s.replace(2, 3, "XYZ"); | |
swap(std::string& str) | 交换两个字符串的内容 | s.swap(s2); | |
pop_back() | 删除最后一个字符 | s.pop_back(); | |
字符串操作 | c_str() | 返回 C 字符串指针 | const char* cstr = s.c_str(); |
data() | 返回指向字符串内容的指针 | const char* data = s.data(); | |
copy(char* s, size_t len, size_t pos = 0) | 将字符串复制到字符数组中 | s.copy(arr, 5); | |
find(const std::string& str, size_t pos = 0) | 查找字符串中首次出现的子串 | size_t pos = s.find("Hello"); | |
rfind(const std::string& str, size_t pos = npos) | 查找字符串中最后一次出现的子串 | size_t pos = s.rfind("Hello"); | |
find_first_of(const std::string& str, size_t pos = 0) | 查找字符集中的任意一个字符 | size_t pos = s.find_first_of("aeiou"); | |
find_last_of(const std::string& str, size_t pos = npos) | 查找字符集中最后出现的字符 | size_t pos = s.find_last_of("aeiou"); | |
find_first_not_of(const std::string& str, size_t pos = 0) | 查找第一个不属于字符集的字符 | size_t pos = s.find_first_not_of("aeiou"); | |
find_last_not_of(const std::string& str, size_t pos = npos) | 查找最后一个不属于字符集的字符 | size_t pos = s.find_last_not_of("aeiou"); |
|
| | substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
| 生成子字符串 | std::string sub = s.substr(0, 5);
|
| | compare(const std::string& str)
| 比较两个字符串 | int result = s.compare(s2);
|
| 成员常量 | npos
| 表示 size_t
的最大值 | if (s.find("abc") == std::string::npos) {}
|
| 非成员函数 | operator+
| 字符串连接 | std::string s3 = s1 + s2;
|
| | operator<<
| 插入字符串到输出流 | std::cout << s;
|
| | operator>>
| 从输入流中提取字符串 | std::cin >> s;
|
| | getline()
| 从输入流中读取一行到字符串 | std::getline(std::cin, s);
|
| | swap(std::string& a, std::string& b)
| 交换两个字符串 | std::swap(s1, s2);
|
一、string 是什么?
这是一个模板类:
它用来管理C++中字符类型的数据,字符除了英文数字,还有各国的语言等等(他们有不同字节的大小)
平常我们在使用的时候,用的最多的就是:
以char为数据类型实例化模版basic_string为类类型basic_string,再将basic_stringtypedef为string
二、C++语法补充
1. auto
-
早期C/C++中的
auto
:
在C语言中,auto
用于声明具有自动存储期的局部变量,表示变量在函数调用时自动分配并在函数返回时释放。因为局部变量默认具有自动存储期,所以auto
修饰符不太被使用,逐渐变得不重要。 -
C++11中的
auto
新含义:
C++11标准重新定义了auto
,使其成为一种类型推导机制。编译器根据初始化的表达式,自动推导出变量的类型。例如:auto x = 10; // x 的类型是 int auto y = 3.14; // y 的类型是 double
-
指针和引用:
- 当使用
auto
声明指针时,auto
和auto*
效果相同,编译器自动推导出指针类型:int* ptr = &x; auto p = ptr; // p 的类型是 int*
- 如果要声明引用,必须明确加上
&
:int a = 5; auto& ref = a; // ref 是 a 的引用
- 当使用
-
多个变量声明:
如果在一行中声明多个变量,所有变量必须是相同的类型。因为编译器只推导第一个变量的类型:auto x = 1, y = 2.5; // 错误,x 是 int,y 是 double
改为:
auto x = 1; auto y = 2.5; // 正确
-
函数返回值:
auto
不能用于函数参数类型,但可以用于推导函数返回值类型。不过要注意,这样用可能不直观auto func() {return 42; // 返回类型为 int }
-
数组声明:
不能直接用auto
声明数组,因为数组的大小是编译时必须明确的,编译器无法推导出数组的大小:auto arr[] = {1, 2, 3}; // 错误
2. 范围for
// 范围for C++11 语法糖
// // 适用于容器遍历和数组遍历
// // 自动取容器的数据赋值给左边的对象(仅仅是拷贝了一份,也就是赋值)
// // 自动++,自动判断结束
// // 原理:范围for底层是迭代器
基于范围的for循环概述
C++11引入了基于范围的for循环,主要是为了减少程序员在遍历时的工作量,避免手动设置迭代器或索引,从而简化代码,并降低出错的风险。语法为:
for (元素类型 变量名 : 容器) {// 对变量名进行操作
}
- 第一部分(
元素类型 变量名
):用来保存遍历过程中当前元素的拷贝或引用。 - 第二部分(
容器
):是要遍历的数组或容器。 - 它会自动:
- 迭代元素;
- 提取数据;
- 判断何时结束。
适用范围
范围for可以遍历数组、容器对象(如std::vector
、std::list
等),并且也能遍历自定义的类,只要这些类实现了迭代器接口。
示例代码
-
遍历数组:
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; for (int num : arr) {std::cout << num << std::endl; }
-
遍历容器(如
std::vector
):std::vector<int> vec = {10, 20, 30, 40}; for (int val : vec) {std::cout << val << std::endl; }
-
通过引用遍历并修改元素:
如果你希望在遍历时修改容器中的元素,可以使用引用&
:for (int& val : vec) {val *= 2; // 将每个元素都乘以2 }
底层机制
范围for的底层其实会被转换成传统的迭代器形式,相当于以下代码:
for (auto it = container.begin(); it != container.end(); ++it) {auto val = *it; // 取出元素// 循环体
}
它通过容器的begin()
和end()
函数获取迭代器,自动完成遍历操作。从汇编层面来看,它生成的指令与使用迭代器的常规for循环类似,只是更加简洁。
三、string类对象的常见构造
1. Construct string object
语法 | 作用 |
---|---|
string(); | 空的默认构造 |
string (const string& str); | 拷贝构造 |
string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos); | 从str第pos个位置拷贝len个长度,超了就拷贝到结尾 |
string (const char* s); | 拷贝一个字符串 |
string (const char* s, size_t n); | 拷贝字符串前n个值 |
string (size_t n, char c); | 拷贝n个’c’字符 |
string (InputIterator first, InputIterator last); | 迭代器,左闭右开,指定迭代器区间 |
2. String destructor
就是string类的析构函数
3. operator=
语法 | 作用 |
---|---|
string& operator= (const string& str); | 可以赋值一个string |
string& operator= (const char* s); | 可以赋值一个数组 |
string& operator= (char c); | 可以赋值一个’c’ |
可以两个对象之间加减 | 也可以 += string或其他字符(串) |
四、string迭代器相关
1. begin与end
1)begin
提供了两个版本,对于普通变量和const变量
返回字符串第一个有效位置的字符的迭代器
2)end
提供了两个版本,对于普通变量和const变量
返回字符串最后一个有效位置的字符的下一个位置的迭代器,string的末尾会加’\0’,而’\0’不算有效字符,因此通常end在’\0’的位置。
如果是空字符,返回与begin一样的值。
3)使用
int main()
{std::string st;st = "hellow world";auto it = st.begin();while (it != st.end()){cout << *it;++it;}cout << endl;
}
int main()
{std::list<int> lt;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);//std::list<int>::iterator it = lt.begin();auto it = lt.begin();while (it != lt.end()){cout << *it;++it;}cout << endl;
}
2. rbegin 与 rend
用于逆转迭代
1)rbegin
返回字符串最后一个有效数据的迭代器
2)rend
返回第一个有效数据的前一个理论元素的迭代器(被认为是字符串的反向结束)。
3)使用
int main()
{std::string st = "hellow world";std::string::reverse_iterator it = st.rbegin();while (it != st.rend()){cout << *it;//相当于反向++了++it;}cout << endl;return 0;
}
五、容量相关
名字 | 作用 |
---|---|
size / length | 返回字符串有效长度 |
max_size | 返回字符产可以到达的最大长度(取决于编译器) |
resize | 使字符串变为n个字符,若变小了,就取前n个元素,销毁后面的。若变大了,在后面插入,若指定了一个字符,就插入该字符,否则初始化为空字符 ———————————————————void resize (size_t n); void resize (size_t n, char c); |
capacity | 返回空间总大小,vs在这里对于小空间有一个数组buffer[16],空间大了就用别的1.5倍率扩容 |
reserve | 为字符串预留空间void reserve (size_t n = 0); |
clear | 清空字符串有效字符,不回收空间 |
empty | 返回bool字符串是否为空 |
shrink_to_fit | 是一个非强制的方法,它向容器的分配器发出内存收缩的请求,但不一定保证能立即释放多余的内存 |
1. resize
使字符串变为n个字符,若变小了,就取前n个元素,销毁后面的。若变大了,在后面插入,若指定了一个字符,就插入该字符,否则初始化为空(‘\0’)字符
int main()
{string s1("11111111111111111111");cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;// 删除// n < sizes1.resize(15);cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;// 插入// size < n < capacitys1.resize(25, 'x');cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;// n > capacitys1.resize(40, 'x');cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;return 0;
}
2. reserve
int main()
{string s1;// 提前开空间,避免扩容s1.reserve(200);return 0;
}
3. 使用
int main()
{try{string s1("hello world11111");cout << s1.size() << endl;cout << s1.length() << endl;cout << s1.max_size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;cout << endl << endl;s1.clear();cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;//s1[20];s1.at(20);}catch (const exception& e){cout << e.what() << endl;}return 0;
}
六、元素的访问相关
1. operator[]
返回字符串对应位置的字符,有了这个,我们就可以把string的对象当数组用
2. at
和[ ]的作用一样,不过失败(越界访问)了要抛出一个异常,这样接收:
抛出来的是这样一个异常我们用他的父类接收
int main()
{try{string s1("hello world11111");s1.at(20);}catch (const exception& e){cout << e.what() << endl;}return 0;
}
3. back
通过它访问字符串最后一个有效字符
4. front
通过它访问字符串第一个字符
七、 string类对象的修改操作
成员函数 | 功能描述 |
---|---|
operator+= | 将指定的字符串或字符追加到现有字符串末尾。支持 std::string 对象和 C 风格字符串(const char* )的追加操作。 |
append | 向字符串末尾追加内容,支持多种形式:完整字符串、子串、C 风格字符串、字符数组的一部分、重复某个字符等。 |
push_back | 向字符串末尾追加一个单个字符,简洁方便。 |
assign | 替换整个字符串的内容,可以使用另一个字符串、子串、C 风格字符串、字符数组或重复某个字符的方式进行赋值。 |
insert | 在指定位置插入内容,支持插入字符、子串、C 风格字符串或重复某个字符。 |
erase | 从字符串中删除指定位置的字符或字符范围。可以删除单个字符或一段子串。 |
replace | 用指定的内容替换字符串中的某个范围,可以替换子串、C 风格字符串或重复某个字符的部分。 |
swap | 交换两个字符串的内容,不涉及内存拷贝,因此比赋值操作更高效。 |
pop_back | 删除字符串的最后一个字符,减少字符串的长度。 |
1. append
它的作用是在字符串后加入一个字符串。
-
字符串
- 语法:
append(const string& str)
- 例子:
string s = "Hello"; s.append(" World"); // s = "Hello World"
- 语法:
-
字符串的子串
- 语法:
append(const string& str, size_t subpos, size_t sublen)
- 例子:
string s = "Hello"; s.append("World!", 0, 3); // 追加"World!"的前3个字符 // s = "Hello Wor"
- 语法:
-
C风格字符串
- 语法:
append(const char* s)
- 例子:
string s = "Hello"; s.append(" World"); // s = "Hello World"
- 语法:
-
字符数组的一部分
- 语法:
append(const char* s, size_t n)
- 例子:
string s = "Hello"; s.append("World!!!", 5); // 只追加前5个字符 // s = "Hello World"
- 语法:
-
重复指定字符
- 语法:
append(size_t n, char c)
- 例子:
string s = "Hello"; s.append(3, '!'); // s = "Hello!!!"
- 语法:
-
迭代器范围
- 语法:
append(InputIterator first, InputIterator last)
- 例子:
string s = "Hello"; string part = "World"; s.append(part.begin(), part.begin() + 3); // 追加"World"的前3个字符 // s = "Hello Wor"
- 语法:
2. operator+=
可以把字符串和字符加到当前字符串后面
string s3("hello");s3 += ',';s3 += "world";cout << s3 << endl;
3. assign
替换原本的字符串,一功能替换成一下这几种方式
4. insert
任意位置(前)插入,有以下这些插入方法。
5. erase
什么都不传就全删完了
6. replace
相当于assign的升级版,可以只替换一部分。(平替的时候效率很高,一旦个数不同,就牵扯到遍历字符串)
八、对于字符串操作部分
函数名 | 功能 |
---|---|
c_str() | 获取 C 风格字符串的等价物(以 null 结尾的字符数组)。 |
data() | 获取字符串的数据(返回指向字符的指针)。 |
get_allocator() | 获取分配器(返回用于分配存储的 allocator 对象)。 |
copy(char* s, size_t len, size_t pos = 0) | 从字符串中复制字符序列到指定缓冲区。 |
find(const string& str, size_t pos = 0) | 在字符串中查找子字符串的首次出现。 |
rfind(const string& str, size_t pos = npos) | 在字符串中查找子字符串的最后一次出现。 |
find_first_of(const string& str, size_t pos = 0) | 查找字符串中第一个出现的指定字符。 |
find_last_of(const string& str, size_t pos = npos) | 从末尾开始查找字符串中最后一个出现的指定字符。 |
find_first_not_of(const string& str, size_t pos = 0) | 查找字符串中第一个不匹配的指定字符。 |
find_last_not_of(const string& str, size_t pos = npos) | 从末尾开始查找字符串中最后一个不匹配的指定字符。 |
substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) | 生成指定位置和长度的子字符串。 |
compare(const string& str) | 比较两个字符串的内容,返回整数结果。 |
1. c_str()
就是把C++的string转换为C语言的const char*
假设我要用c的接口操作文件
string s1("hello world");
cout << s1 << endl;
cout << s1.c_str() << endl;string s2("Test.cpp");
FILE* fout = fopen(s2.c_str(), "r");
char ch = fgetc(fout);
while (ch != EOF)
{cout << ch;ch = fgetc(fout);
}
2. find 与 rfind
size_t find(const string& str, size_t pos = 0) const
- 功能: 在当前字符串中查找子字符串
str
的首次出现位置。 - 参数:
const string& str
: 要查找的子字符串。size_t pos
: 开始查找的位置(默认为 0)。
- 返回值: 如果找到,返回子字符串的起始索引;如果未找到,返回
std::string::npos
。
示例:
std::string str = "Hello, world!";
size_t pos = str.find("world"); // 返回 7
rfind就是倒着找
find_first_of 是比如给了 ” aeiou“,就找第一个出现任意一个这里面字符的下标
find_last_of 就是 find_first_of 倒着找
find_first_not_of 是比如给了 ” aeiou“,就找第一个不
出现一个这里面字符的下标
find_last_not_of 就是 find_first_not_of 倒着找
3. substr
从第pos个位置获取 len 个字串,不指定len,就从pos位置开始全部获取
九、非成员函数函数重载
1. operator+
做加法就好
2. operator<< 与 orerator >>
3. getline
用cin输入的时候默认空格和回车会结束到下一个。
getline默认回车到下一个,也可以自定义结束符。
int main()
{string str;//cin >> str;//getline(cin, str, '#');getline(cin, str);return 0;
}
总结
到这里,string用法的讲解就结束啦~
谢谢大家~