跟我从零开始学STL（STL代码基础01）---string容器

引言

小伙伴们大家好，又到了新的篇章了，感谢大家的支持！今天我们要学一个新的篇章，STL。在编程领域，STL（Standard Template Library，标准模板库）是C++语言中非常重要的一部分。它为我们提供了大量常用数据结构和算法的模板实现，极大地提高了编程效率。

今天，小杨将带领大家从零开始学习STL，首先为大家介绍的是string容器。string容器在日常生活中有着广泛的应用，如文本处理、字符串操作等。希望通过本文，能让您对string容器有一个初步的了解，为后续学习打下坚实基础。好了，废话不多说，小伙伴们跟着小杨同学一起，让我们开始吧！

冲冲冲！！！！冲呀！！！

STL介绍

STL(standard template library)，叫做标准模板库，可以帮我们建立一套数据结构和算法的标准，提高复用性。STL中大量使用了模板技术。

STL中有三大部分：
容器：container，存放数据的地方，STL中实现了很多种数据结构的容器。
算法：algorithm，操作数据的方法，解决问题的方法。
迭代器：iterator，迭代器就是操作容器中数据的指针，它是对原始指针的封装，本质上是一个类模板，同时重载了指针的各种运算符。

String容器

1.概念

string是STL中的一种容器，是一种特殊的容器，它的元素只能char类型，本质上是个类。
string和char*的区别:

1.har*是指针，string是一个类，类内部封装了char*
2.string管理char*所分配的内存，不用担心越界的问题
3.string类内部提供了很多方法供我们使用string类提供的函数

2.string构造

string();//创建一个空的字符串
string(const char* s);//使用字符串s来初始化string对象
string(const string& str);//使用string对象str来初始化string对象
string(int n,char c);//使用n个字符c来初始化string对象
代码示例：

void test01()
{string s1;//无参构造cout << "s1=" << s1 << endl;const char* str = "hello world";string s2(str);cout << "s2=" << s2 << endl;string s3(s2);cout << "s3=" << s3 << endl;string s4(10, 'a');//10个a组成的字符串cout << "s4=" << s4 << endl;
}

3.string赋值操作

重载赋值运算符：
- string& operator=(const char* s);//字符串常量赋值
- string& operator=(const string& s);//string对象的赋值
- string& operator=(char c);//单个字符赋值
赋值函数assign():
- string& assign(const char* s);//字符串常量赋值
- string& assign(const char* s,int n);//将字符串s的前n个字符赋值给string
- string& assign(const string& s);//使用string对象完成赋值
- string& assign(int n,char c);//使用n个字符c来赋值
代码示例：

void test02()
{//赋值运算符string str1;str1 = "hello world";cout << "str1=" << str1 << endl;string str2;str2 = str1;cout << "str2=" << str2 << endl;string str3;str3 = 'A';cout << "str3=" << str3 << endl;//赋值函数assignstring str4;str4.assign("hello C++");cout << "str4=" << str4 << endl;string str5;str5.assign("hello C++", 5);cout << "str5=" << str5 << endl;string str6;str6.assign(str5);cout << "str6=" << str6 << endl;string str7;str7.assign(5, 'x');cout << "str7=" << str7 << endl;
}

4.string字符串拼接

在字符串末尾拼接字符串
重载运算符+=:
string& operator+=(const char* s);
string& operator+=(const string& str);
string& operator+=(char c);
append函数：
string& append(const char* s);
string& append(const char* s,int n);//把字符串s的前n个字符拼接到string字符串
代码示例：

void test03()
{//运算符+=string str1 = "我";str1 += "爱玩游戏";cout << "str1=" << str1 << endl;str1 += ':';cout << "str1=" << str1 << endl;string str2 = "LOL DNF";str1 += str2;cout << "str1=" << str1 << endl;//拼接函数appendstring str3 = "I";str3.append(" like ");str3.append("play game such as ", 10);str3.append(str2, 4, 3);cout << "str3=" << str3 << endl;
}

5.string查找和替换

查找：查找指定的字符串是否存在，找到会返回对应的位置，找不到返回-1（-1即string::npos），查找是常函数

从左往右查找：find
int find(const string& str,int pos=0) const;//查找字符串str，返回它第一次出现的位置，从pos位置开始找，pos默认值是0，即开头位置
int find(const char* s,int pos=0) const;
int find(const char* s,int pos=0,int n) const;//从pos位置开始查找字符串s的前n个字符第一次出现的位置
int find(char c,int pos=0) const;//从pos位置查找字符c第一次出现的位置
从右往左查找：rfind
int rfind(const string& str,int pos=npos) const;//从右往左查找str最后一次出现的位置，从pos位置开始查找，pos默认值是npos，npos是string类的静态常量，表示字符串结束
int rfind(const char* s,int pos=npos) const;
int rfind(const string& s,int pos=npos，int n) const;//从pos开始从右往左查找s字符串的前n个字符最后一次出现的位置
int rfind(char c,int pos=npos) const;
替换：在指定的位置替换字符串
string& replace(int pos,int n,const string& str);//从pos位置开始的n个字符被替换为字符串str
string& replace(int pos,int n,const char* s);//从pos位置开始的n个字符被替换为字符串s
代码示例：

void test04()
{//从左往右找string str1 = "abcdefgde";int pos=str1.find("de");cout << "第一个de的位置：" << pos << endl;//3pos = str1.find("de", 5);cout << "第二个de的位置：" << pos << endl;//7pos = str1.find("fgde",0,2);cout << "fg的位置：" << pos << endl;//5pos = str1.find('f');cout << "f的位置：" << pos << endl;//5//从右往左找cout << "从右往左找：" << endl;pos = str1.rfind("de");cout << "第一个de的位置：" << pos << endl;//7pos = str1.rfind("de", 5);cout << "第二个de的位置：" << pos << endl;//3pos = str1.rfind("fgde",-1,2);cout << "fg的位置：" << pos << endl;//5pos = str1.rfind('d');cout << "d的位置：" << pos << endl;//7//替换str1.replace(1,3,"888");cout << "被替换后，str1=" << str1 << endl;
}

6.string字符串比较

比较方式：是按照字符串中每个字符的ASCII码逐个比较，如果比较出大小就返回结果，如果直到结束都没有比较出大小，证明两个字符串相等。
所以，比较方法主要的作用就是判断两个字符串是否相等，至于大小没实际意义。
返回值：相等的时候返回0，大于的时候返回1，小于返回-1

int compare(const string& str) const;//当前字符串跟字符串str比较
int compare(const char* s) const;//当前字符串跟字符串s比较

代码示例：

void test05()
{string s1 = "hello";string s2 = "hello";string s3 = "Hello";cout << s1.compare(s2) << endl;//0cout << s1.compare(s3) << endl;//1
}

7.string插入和删除

插入：
string& insert(int pos,const char* s);//在pos位置插入字符串s
string& insert(int pos,const string& str);//在pos位置插入字符串str
string& insert(int pos,int n,char c);//在pos位置插入n个字符c
删除：
string& erase(int pos,int n);//删除从pos开始的n个字符
代码示例：

void test06()
{string str = "hello world";str.insert(1, "888");cout << "str=" << str << endl;str.insert(1, 3, 'a');cout << "str=" << str << endl;str.erase(1, 6);cout << "str=" << str << endl;
}

8.string截取子字符串

从字符串中截取想要的子字符串
string& substr(int pos,int n=npos) const;//返回从pos开始的n个字符组成的子字符串,n的默认值是npos，代表最后

9.获取长度

size():获取字符串的长度，也就是字符数

代码示例：


void test07()
{string str = "abcdefg";string subString1 = str.substr(1, 3);cout << subString1 << endl;string subString2 = str.substr(3);//第二个参数取默认值npos，代表截取到最后cout << subString2 << endl;cout << "str的长度：" << str.size() << endl;
}

10.string元素的存取

string中单个字符存取可以通过下面两个方式：

char& operator[](int n);//运算符重载，通过[index]取值，index代表下标
char& at(int n);//通过at成员函数取值，n也是下标
代码示例：

void test08()
{//取，查询string str = "hello world";cout << str[6] << endl;//wcout << str << endl;//逐个输出每个字符for (int i = 0; i < str.size(); i++){cout << str[i];}cout << endl;cout << str.at(6)<<endl;//存，修改str[0] = 'H';str.at(6) = 'W';cout << str << endl;
}

小练习：

练习1：完成string类型字符串和char*类型字符串之间的相互转换
代码注解：

void test09()
{//char*转string，构造函数即可完成const char* s1 = "welcome to china!";string s2(s1);cout << s2 << endl;//string转char*，string是对char*的封装，而字符串用的是首字符的地址来表示，//所以只需要拿到string中首个字符的地址，就是原始字符串的表示方式string s3 = "hello world";char* s= &s3[0];cout << s << endl;//还可以利用c_str()函数完成转换string s4 = "let it be";const char* c = s4.c_str();cout << c << endl;
}

练习2：写一个函数，将一个string邮箱地址的用户名取出来并返回，比如hello@sina.com，返回hello
代码注解：

string get_email_username(string& s)
{//思路：用户名即首字符到@符之间的字符，查找@，找到@的下标位置，然后根据这个位置截取int pos = s.find('@');string username = s.substr(0,pos);return username;
}
void test10()
{string email_1 = "hello@sina.com";string email_2 = "297979279@qq.com";cout << get_email_username(email_1) << endl;cout << get_email_username(email_2) << endl;
}

练习3.实现string字符串的大小写转换
代码注解：

//思路：利用ASCII码将某个英文字符转换成它对应的大小写，大小写字母的ASCII码只差是32
void upper_or_lower(string& str)
{for (int i = 0; i < str.size(); i++){//区分大小写if (str[i]>=65 and str[i]<=90)//大写，就转小写，ASCII码+32{str[i] = str[i] + 32;}else//小写，就转大写，-32{str[i] = str[i] - 32;}}
}
//除了ASCII码，还可以通过两个函数完成单个字符的大小写转换：tolower()和toupper()
void upper_or_lower_def(string& str)
{for (int i = 0; i < str.size(); i++){//区分大小写if (str[i] >= 65 and str[i] <= 90)//大写，就转小写，ASCII码+32{str[i] = tolower(str[i]);}else//小写，就转大写，-32{str[i] = toupper(str[i]);}}
}
void test11()
{string s1 = "hello";string s2 = "WORLD";//upper_or_lower(s1);//upper_or_lower(s2);upper_or_lower_def(s1);upper_or_lower_def(s2);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;
}