【C++篇】与STL的初见：string类的主要接口简介

前言

接下来我们开始STL的学习之旅，进一步感受C++的给世界带来的编程盛宴。 本章的学习目的：

1. 了解我们为什么要学习string类
2. 了解标准库中的string类有哪些功能
3. 可以得心应手地使用string类

声明：本文只介绍string类中我们常用的功能。 学习建议：

• 建议先大致阅读string类文档，大概知道string类中有哪些内容即可：🖱string
• 下文中会讲解string类常用的部分接口。有些我会直接提供接口文档链接，点击进入即可。还有些我会提供图片目录，进入我给出的string类文档对应查找即可。建议在看完我的讲解后去阅读相应文档，学习效果更好哦！

一、string类 VS 字符串

在C语言中，字符串是以'\0'结尾的一些字符的集合，为了操作方便，C标准库中提供了一些str系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分离开的，不太符合OOP的思想，并且内存存储空间需要自己开辟，麻烦且容易出错，稍不留神可能还会越界访问。

以字符串的拼接为例：

用普通字符串我们要这样写代码：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	char str1[10] = "wo xiang"
	char str2[20] = " chi yu"
	//拼接
	strcat(str1, str2);
	cout << str1 << endl;
	return 0;
}

当我们用string类时：

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

int main() {
    string str1 = "wo xiang";
    string str2 = " chi yu";

    // 使用 += 操作符进行拼接
    str1 += str2;
    cout << str1 << endl;
    return 0;
}

string类的优势显而易见。

二、标准库中的string类

1. string类的常用接口

1.1 string类对象的构造

相关文档

• string()：构造空的string对象，即空字符串

string s1;// 构造空的string类对象s1

• string(const char* s)：用普通字符串来构造string对象

string s2("hello world");// 用C格式字符串构造string类对象s2

• string(const string& str)：拷贝构造

string s3(s2);// 拷贝构造s3

• string(size_t n, char c)：在string类对象中构造n个字符c

string s4(6, x); //s4：xxxxxx

1.2 string类对象的容量操作

string

在这里插入图片描述

💡提示：

1. length()与size()是完全相同的，但建议用size()，因为为了和其他容器保持一致
2. clear()只是将有效字符清空，不会改变底层空间大小（capacity()）
3. reserve(size_t res_arg=0)为string预留空间，不改变元素个数，当reserve的参数小于string的底层空间总大小时，reserver不会改变容量大小；大于时就会扩大容量大小。
4. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个，不同的是：

• resize(size_t n)用0来填充多出的元素空间
• resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的元素空间 注意：resize在改变元素个数时，如果是将元素个数增多，会改变底层容量的大小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变。

1. 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把空间预留好。

1.3 string类对象的访问及遍历

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

at（）了解了解就行，平时基本用不上

迭代器iterator：

string::iterator it = s1.begin();
while(it != s1.end())
{
	cout << *it << " ";
	++it;
}
cout << endl;

可以看到，iterator好像是像指针一样的类型。其实，他有可能是指针，也有可能不是指针。（至于为什么，就需要剖析其底层代码深入学习了，建议初学者先放一放）

总之，iterator是提供一种统一的方式去访问和修改容器的数据。

此外，还有反向迭代器reverse_iterator，原理相同。

1.4 string类对象的修改操作

在这里插入图片描述

这里主要重点掌握 operator +=，其他了解即可。

注意：

• 在string尾部追加字符时，s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c'三种的实现方式差不多。但一般情况下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。

1.5 字符串查找函数

• string::find()
• string::rfind()
• string::find_first_of()
• string::find_last_of

• 字符集就是字符集合

💡：这里函数的参数涉及string::npos，它是string类的一个常量静态成员变量。通常，它的值是一个最大的无符号整数（size_t）-1。

一般用来做查找失败的返回值。

在这里插入图片描述

1.6 字符串截取函数

string::substr

• substr ： 在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回

string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;

1.7 string对象转化为字符串指针操作

string::c_str

• c_str：返回C格式的字符串（char*指针）

const char* c_str() const;

1.8 字符串与数值转换操作

1.8 string类的非成员函数

在这里插入图片描述

2.string类 总结

1. string是表示字符串的字符串类
2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作string的常规操作。
3. string在底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator>string;
4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。