【C++】—掌握STL string类：字符串操作的得力助手

繁星点点映夜空，晨曦微露照前程

1.string的基本概念

string是STL（标准模板库）中的字符串类型，用于表示和操作字符串数据。它是一个类，封装了char*字符指针，并管理该字符串的内存分配和释放，用户无需担心内存管理问题。

2.标准库中的string类

2.1 string类

string类的文档介绍

2.2 auto和范围for

auto关键字 auto关键字被用于自动类型推断。意味着编译器会根据初始化表达式来自动确定变量的类型，从而免去了显式指定类型的麻烦。

 •使用场景

➀简化代码： 当一个变量的类型名称特别冗长或复杂时，使用auto可以使代码更加简介明了。 ➁与范围for结合： 在范围for中，auto关键字是必须的，因为循环变量会被自动推导为容器元素的类型。 ➂避免类型错误： 使用auto可以减少因类型不匹配而导致的编译错误，因为编译器会负责类型推导。

 •注意事项 ➊类型推导规则：auto的类型推导遵循一组特定的规则，这些规则与模板类型推导类似。当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同类型，否则将会编译报错，实际上编译器只对第一个变量进行推导，然后用推到出来的类型定义其他变量。 ➋不能用于推导数组类型：auto不能用于推导数组类型。如果尝试用auto来声明一个数组变量，编译器会报错。 ➌auto不能作为函数的参数: auto不能作为函数的参数,但可以作返回值，但需要谨慎使用。 ➍**auto声明指针类型：**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&

#include<iostream>
using namespace std;

int func1()
{
    return 10;
}

void func2(auto a)//不能做参数
{}

auto func3()//可以做返回值，但是需谨慎使用
{
    return 3；
}

int main()
{
    int a = 10;
    auto b = a;
    auto c = 'a';
    auto d = func1();

    auto e;//编译报错：‘e’:类型包含“auto”的符号必须具有初始化值的设定项


    auto aa = 1, bb = 2;
    auto cc = 3, dd = 4.0;//编译报错：在声明符列表中，“auto”必须始终推导为同一类型

    auto array[] = {4,5,6};//编译报错：数组不能具有其中包含“auto”的元素类型


    return 0;
}

范围for 范围for循环（Range-based for loop）是一种简化的for循环语法，它允许我们遍历容器（比如数组，向量vector，列表list等）或其他序列类型中的所有元素，而无需使用迭代器或下边。 范围for的基础语法如下：

for(auto element : container)

其中，element是循环中每次迭代时的当前元素，container是要遍历的容器或者序列。auto关键字用于自动类型推导，编译器会根据container中的元素类型来推导element的类型。 例子： 1.遍历数组：

int arr[] = {1，2，3，4，5}；
for(auto e : arr)
{
	std::cout << e << " ";
}
//输出:1 2 3 4 5

2.遍历向量（vector）

std::vector<std::string> vec = {"hello", "world!"};
for(auto str : vec)
{
	std::cout << str << " ";
}
//输出：hello world!

2.3 string类常用的接口

1.string对象的常见构造

 •默认构造函数 原型：string（） **说明：**构造一个空字符串 示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
    string s1;
    cout << "默认构造函数构造的字符串s1:" << s1 << endl;
    cout << "字符串长度：" << s1.size() << endl;

    return 0;
}

输出结果为空字符串，且长度为0.  •C字符串构造函数 原型：string（const char * s） 说明： 用C风格字符串s（以’\0’结束的字符序列）来构造新的字符串。 示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
    string s2("abcdef");
    cout << "C字符串构造函数构造的字符串s2:" << s2 << endl;
    cout << "字符串长度：" << s2.size() << endl;

    return 0;
}

输出结果为C风格字符串的内容，且长度与C风格字符串相同  •填充构造函数 原型：string(size_t n,char c) 说明： 创建一个包含n个字符c的新字符串 示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
    string s3(6,'a');
    cout << "C字符串构造函数构造的字符串s3:" << s3 << endl;
    cout << "字符串长度：" << s3.size() << endl;

    return 0;
}

输出结果为6个a的字符串  •拷贝构造函数 原型：string（const string& str） 说明： 构建一个复制的结构，即创建一个新的字符串对象，其内容与给定的字符串对象str相同。 示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
    string s0 = "abcdefgh";
    string s4(s0);
    cout << "C字符串构造函数构造的字符串s4:" << s4 << endl;
    cout << "字符串长度：" << s4.size() << endl;

    return 0;
}

输出结果为原字符串，且长度与原字符串相同。

2.4 string类对象的容量操作

❗️注意：  •size()与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，一般情况下都使用size()。  •clear()只是将string中的有效字符清空，不改变底层空间大小。  •resze(size_t n)与resize(size_t n ,char c)都是将字符串中有效字符的个数改变到n个，不同的是当有效字符的个数增多时：resize(size_t n)是用0来填充多余的元素空间，而resize(size_t n,char c)是用字符c来填充多余的空间。resize在改变元素个数使，如果是将元素个数增多，可能会改变底层容量空间的大小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变。  •reserve(size_t res_arg=0):为string 预留空间，不改变有效元素个数，当reserve的参数小于底层空间总的大小时，reserve 不会改变容量的大小。

2.5 string类对象的访问及遍历操作

2.6 string类对象的修改操作

❗️注意：  •在string尾部追加字符时，s.push_back /s.append/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。  •对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。

2.7 string类非成员函数