首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
社区首页 >专栏 >【C++STL:string类(一)】最高效的STL学习法:从string类开始,教你如何阅读官方文档

【C++STL:string类(一)】最高效的STL学习法:从string类开始,教你如何阅读官方文档

作者头像
艾莉丝努力练剑
发布2025-11-13 10:56:59
发布2025-11-13 10:56:59
60
举报
文章被收录于专栏:C / C++C / C++

🔥艾莉丝努力练剑:个人主页

专栏传送门:《C语言》《数据结构与算法》C/C++干货分享&学习过程记录Linux操作系统编程详解笔试/面试常见算法:从基础到进阶

⭐️为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平


🎬艾莉丝的简介:


C++的两个参考文档

老朋友(非官方文档):cplusplus 官方文档(同步更新):cppreference



目录

前言

1 ~> 学习string类的目的

1.1 C语言中str系列库函数不好用

1.2 两道面试题

2 ~> STL标准库中的string类

2.1 简单了解string类

2.2 auto关键词和范围for

2.2.1 auto关键字

2.2.2 范围for

3 ~> string类的常见接口介绍说明

3.1 string对象的常见构造

3.2 迭代器

3.2.1 迭代器的特点

3.2.2 伟大的设计

3.2.3 const迭代器

3.2.4 rbegin() && rend()

3.3 string类对象的容量操作

3.4 string类对象的访问及遍历操作

3.4.1 operator

3.5 string类对象的修改操作(Modifiers)

3.5.1 push_back && append

3.5.2 insert && erase

3.5.3 replace

1、所有的空格替换“%%%”

3.6 string类非成员函数

4 ~> 本文完整代码

Test.cpp:

结尾


前言

上篇文章我们已经介绍了STL是什么(不仅是是C++标准库的重要组成部分,还是一个包罗数据结构与算法的软件框架),STL版本(原始版本HP版本和“御三家”:P.J.版本、RW版本以及SGI版本),STL的六大组件(迭代器、仿函数、算法——简单算法、空间配置器、容器、配接器),STL的重要性(三个维度:笔试、面试、工作)以及学习方法总结(三种境界:能用、明理、能扩展),本文博主就带大家正式进入STL的第一个容器——string类的学习。


1 ~> 学习string类的目的

1.1 C语言中str系列库函数不好用

C语言中,字符串是以^O'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,而且底层空间需要用户 自己管理,稍不留神可能还会越界访问。真可谓“费时又费力,吃力不讨好”。

1.2 两道面试题

在OJ中,有关字符串的题目基本以string类的形式出现,而且在常规工作中,为了简单、方便、 快捷,基本都使用string类,很少有人去使用C库中的字符串操作函数。

面试题1:LCR 192. 把字符串转换成整数 (atoi)

面试题2:415.字符串相加

PS:这里不做讲解,过段时间博主会更新到【LeetCode代码强化刷题】这篇专栏里面。


2 ~> STL标准库中的string类

2.1 简单了解string类

我们学习到这一个阶段就要养成自己看文档的习惯了,文档才是原汁原味的、最直接的资料,这里我就不做过多介绍,以后我们进入到公司,熟悉业务的时候公司也是直接甩给你一份文档,让你自己研究去,导师,也就是你的领导也是一样,只会给一些指导,还是要靠自己的能力,好了扯远了,上半年C++网站的官方中文版下线了,如果看不懂文档没关系,我们可以借助工具,比如翻译软件、浏览器插件,都是可行的,翻译软件博主推荐网易有道翻译;插件博主推荐博主自己就在使用的彩云小译,博主的室友说夸克浏览器自带了划到那儿翻译到哪儿的翻译功能,而且不用安装任何插件,也不需要再下什么软件了,博主没试过,这里就只展示一下博主用的翻译:

网易有道翻译下载链接:网易有道翻译

彩云小译下载链接:彩云小译

这里我们就不作介绍,直接带大家来看一下string的文档:string类的文档介绍

在使用string类时,必须包含#include头文件(string)以及using namespacestd;命名空间。

2.2 auto关键词和范围for

在这里补充2个C++11的小语法,方便我们后面的学习。

2.2.1 auto关键字

(1)在早期C/C++中auto的含义是:使用auto修饰的变量,是具有自动存储器的局部变量,后来这个不重要了。C++11中,标准委员会变废为宝赋予了auto全新的含义即:auto不再是一个存储类型指示符,而是作为一个新的类型指示符来指示编译器,auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。

(2)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&

(3)当在同一行声明多个变量时,这些变量必须是相同的类型,否则编译器将会报错,因为编译器实际只对第一个类型进行推导,然后用推导出来的类型定义其他变量。

(4)auto不能作为函数的参数,可以做返回值,但是建议谨慎使用,auto用太多会降低代码的可读性,你熟悉这段代码、知道这些是什么类型倒还好,换个人过来做你的工作,一定会骂街,也就是说,auto好用但别auto满天飞,长类型可以用auto。

(5)auto不能直接用来声明数组。

2.2.2 范围for

1、对于一个有范围的集合而言,由程序员来说明循环的范围是多余的,有时候还会容易犯错误。因此C++11中引|入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“:"分为两部分:第一部分是范围内用于迭代的变量,第二部分则表示被迭代的范围,自动迭代,自动取数据,自动判断结束。 2、范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历。 3、范围for的底层很简单,容器遍历实际就是替换为迭代器,这个从汇编层也可以看到。

范围for很好使,也是由C++11提供的。

自动取容器数据赋值,自动迭代++、自动判断结束——被形象地称为“语法糖”

范围for不是必须适配auto关键字使用——


3 ~> string 的进阶用法与技巧:string类的常见接口介绍说明

3.1 string对象的常见构造

(constructor)函数名称

功能说明

string()(重点)

构造空的string类对象,即空字符串

string(const char* s)(重点)

用C-string来构造string类对象

string(size_t n, char c)

string类对象中包含n个字符c

string(const string&s)(重点)

拷贝构造函数

代码语言:javascript
复制
void Teststring()
{
    string s1;                // 构造空的string类对象s1
    string s2("hello friend");   // 用C格式字符串构造string类对象s2
    string s3(s2);            // 拷贝构造s3
}

3.2 迭代器

3.2.1 迭代器的特点

1、提供统一的方式遍历容器; 2、算法可以泛型化,算法借助迭代器处理容器的数据。

3.2.2 伟大的设计
3.2.3 const迭代器
3.2.4 rbegin() && rend()

3.3 string类对象的容量操作

函数名称

功能说明

size(重点)

返回字符串有效字符长度

length

返回字符串有效字符长度

resize(重点)

(改变数据,影响size)将有效字符的个数该成n个,多出的空间用字符c填充

capacity

返回空间总大小

clear(重点)

清空有效字符

reserve(重点)

为字符串预留空间,请求扩容到n,给小了可能会缩容,VS不会缩,g++(Linux下)会缩容,缩容不会小于内容量

empty(重点)

检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回false

shrink_to_fit

缩容接口,浪费太多空间的时候用这个才有意义

1、size0与length0方法底层实现原理完全相同,引I入size(的原因是为了与其他容器的接口保持一致,一般情况下基本都是用size0。 2、clearo只是将string中有效字符清空,不改变底层空间大小。 3、resize(size_tn)与resize(size_tn,charc)都是将字符串中有效字符个数改变到n个,不同的是当字符个数增多时:resize(n)用o来填充多出的元素空间,resize(size_tn,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,可能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。 4、reserve(size_tres_arg=0):为string预留空间,不改变有效元素个数,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。

3.4 string类对象的访问及遍历操作

函数名称

功能说明

operator[ ](重点)

返回pos位置的字符,const string类对象调用

begin+end

begin获取一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器

rbegin+rend

begin获取一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器(rbegin(),反向迭代器)

范围for

C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

3.4.1 operator

3.5 string类对象的修改操作(Modifiers)

函数名称

功能说明

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+=(重点)

在字符串后追加字符串str

c_str(重点)

返回C格式字符串

find+npos(重点)

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

1、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,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。

2、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。

3.5.1 push_back && append

这里的assign和赋值操作略有重叠,就不详细介绍了。

3.5.2 insert && erase
3.5.3 replace

replace(替换一部分)——这个接口设计得贼复杂,要小心,效率不高,少用,如果是少量数据用没什么大问题,要挪动数据,谨慎用。

1、所有的空格替换“%%%”

这个用replace效率就太扯淡了。

代码语言:javascript
复制
	//所有空格替换为%%%
	//用replace实现的话这个效率太扯淡了
	string s4("hello               world hello friend");
	cout << s4 << endl;

	size_t pos = s4.find(' ');
	while (pos != string::npos)
	{
		s4.replace(pos, 1, "%%%");

		//找下一个空格
		pos = s4.find(' ', pos + 2);
	}

	cout << s4 << endl;

我们用前面介绍过的reserve、范围for来实现——

代码语言:javascript
复制
	string s5("hello               world hello friend");
	cout << s5 << endl;

	string s6;
	s6.reserve(s5.size());
	for (auto ch : s5)
	{
		if (ch != ' ')
		{
			s6 += ch;
		}
		else
		{
			s6 += "%%%%";
		}
	}
	cout << s6 << endl;
	//s5 = s6;//赋值

3.6 string类非成员函数

函数名称

功能说明

operator+

尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低

operator>>(重点)

输入运算符重载

operator<<(重点)

输出运算符重载

getline(重点)

获取一行字符串

relational operators(重点)

大小比较

上面表格里的的这几个接口大家先了解一下,OJ题目中会有一些体现它们的使用。string类中还有 一些其他的操作,这里不再一一列举,大家在需要用到时不明白了查文档即可。


4 ~> 本文完整代码

Test.cpp:

代码语言:javascript
复制
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  1
#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<list>
using namespace std;

////string头文件包含
//void Test_string1()
//{
//	//构造函数
//	string s1;
//	string s2("hello world");
//	string s3(s2);
//
//	cout << s1 << endl;
//	cout << s2 << endl;
//	cout << s3 << endl;
//
//	//部分拷贝
//	string s4(s2, 0, 5);
//	cout << s4 << endl;
//
//	//pos位置拷贝到结尾
//	string s5(s2, 6, 15);
//	//就算没有15个字符,因为拷贝就到结尾,所以不用担心越界
//	cout << s5 << endl;
//
//	//从第6个开始拷贝,一直拷贝到结尾
//	string s6(s2, 6);
//	cout << s6 << endl;
//
//	//拷贝前6位
//	string s7("hello world", 6);
//	cout << s7 << endl;
//
//	//10个*
//	string s8(10, '*');
//	cout << s8 << endl;
//
//	//修改s7的值,重新赋值
//	s7 = "xxxx";
//	cout << s7 << endl;
//}

////operator[]
//class string
//{
//public:
//	char& operator[](size_t pos)
//	{
//		return _str[pos];
//	}
//private:
//	char* _str;
//	size_t _size;
//	size_t _capacity;
//};

//迭代器
void Print(const string& s)
{
	//const修饰的是iterator
	//const string::iterator it1 = s.begin();//修饰对象不对
	string::const_iterator it1 = s.begin();
	while (it1 != s.end())
	{
		////不能修改,会报错
		//*it1 = 'x';
		cout << *it1 << " ";
		++it1;
	}
	cout << endl;

	//reverse——扩容
	string::const_reverse_iterator it2 = s.rbegin();//rbegin()反向迭代器
	while (it2 != s.rend())
	{
		////不能修改,会报错
		//*it2 = 'x';
		cout << *it2 << " ";
		++it2;
	}
	cout << endl;
}

void Test_string2()
{
	string s1("hello world");
	cout << s1 << endl;

	s1[0] = 'x';
	cout << s1 << endl;
	cout << s1[0] << endl;

	////越界有严格的断言检查
	//s1[12];
	// 断言
	//s1.at(12);
	//抛异常

	cout << s1.size() << endl;//推荐
	cout << s1.length() << endl;//同理

	//下标 + []
	//遍历 || 修改
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
	{
		s1[i]++;
	}
	cout << s1 << endl;

	//行为很像是指针一样的东西,不等价于指针,但是迭代器底层还是指针实现的
	string::iterator it1 = s1.begin();
	while (it1 != s1.end())
	{
		(*it1)--;//修改
		cout << *it1 << " ";
		++it1;
	}
	cout << endl;

	list< int> lt;
	//链表尾插
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	list<int>::iterator lit = lt.begin();
	while (lit != lt.end())
	{
		cout << *lit << " ";
		++lit;
	}
	cout << endl;

	Print(s1);

	//string::iterator ret1 = find(s1.begin(),s1.end(),'x');
	auto ret1 = find(s1.begin(), s1.end(), 'x');

	if (ret1 != s1.end())
	{
		cout << "找到了x" << endl;
	}

	//list<int>::iterator ret2 = find(lt.begin(), lt.end());
	auto ret2 = find(lt.begin(), lt.end(), '2');

	if (ret2 != lt.end())
	{
		cout << "找到了2" << endl;
	}

	//C++11
	int i = 0;
	//通过初始化表达式值自动推荐对象类型
	auto j = i;
	auto k = 10;
	auto p1 = &i;
	//指定一定是指针
	auto p2 = &i;
	cout << p1 << endl;
	cout << p2 << endl;
	//引用
	int& r1 = i;
	//r2不是int&引用,是int
	auto r2 = r1;
	//r3是int&引用
	auto& r3 = r1;
	//这才是引用
	cout << &r2 << endl;
	cout << &r1 << endl;
	cout << &i << endl;
	cout << &r3 << endl;
	//r1、i地址一样,r2和r1、i地址不一样
	//r2不是int& 引用,而是int

	//C++11
	//范围for
	//自动取容器数据赋值,自动迭代++,自动判断结束
	//for(auto ch : s1)//编译时替换成迭代器
	for (char ch : s1)//
	{
		cout << ch << ' ';
	}
	cout << endl;

	for (auto e : lt)//
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

	//C++11
	//范围for
	//自动取容器数据赋值,自动迭代++,自动判断结束
	// 又被称为语法糖
	//for(auto ch : s1)//编译时替换成迭代器
	for (auto& ch : s1)//
	{
		ch -= 1;
	}
	cout << endl;

	/*for(char ch : s1)*/
	for (const auto& ch : s1)
	{
		cout << ch << ' ';
	}
	cout << endl;

	for (auto e : lt)//
	{
		cout << e << ' ';
	}
	cout << endl;

	//1、支持迭代器的容器,都可以用范围for
	//2、数组也是支持的(特殊处理)
	int a[10] = { 1,2,3 };
	for (auto e : a)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

void TestCapacity()
{
	string s1;
	//明确知道要插入多少字符,提前扩容,之后就不用扩容了,能够提高效率
	// 一把开(空间)到位,确定空间需求
	//反过来,如果不知道,就不要用reserve
	s1.reserve(200);
	size_t old = s1.capacity();//记录原来的有效空间
	for (size_t i = 0; i < 200; i++)
	{
		s1.push_back('x');

		if (s1.capacity() != old)
		{
			cout << s1.capacity() << endl;
			old = s1.capacity();
		}
	}
	cout << endl << endl;//多换一次行,看得明显一点
}

void test_string3()
{
	string s1("hello world");
	cout << s1.max_size() << endl;

	cout << s1.size() << endl;
	//不包含结尾的\0,\0不算有效字符
	cout << s1.capacity() << endl;
	//存储实际有效字符的个数,不包含结尾的\0

	s1.clear();
	//清理
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl << endl;

	TestCapacity();

	string s2("hello world");
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl;

	s2.reserve(5);//缩容,原来的就有11个字节,现在只有5个
	//缩容的接口函数
	s2.shrink_to_fit();
	cout << s2.size() << endl;
	cout << s2.capacity() << endl;

	string s3("hello world");
	cout << s3 << endl;

	//resize——改变数据(影响size)

	// <(小于)当前对象的size,相当于保留前n个,删除后面的数据
	s3.resize(5);
	cout << s3 << endl;

	// >(大于)当前对象的size,相当于插入数据
	//插入所需字符直到达到n个,空间不够会自动扩容
	s3.resize(10, 'x');
	cout << s3 << endl;

	s3.resize(20, 'y');
	cout << s3 << endl;
}

void Test_string4()
{
	string s1("hello world");
	//尾插一个%
	s1.push_back('%');
	//追加
	s1.append("hello friend");
	cout << s1 << endl;
	s1.append(10, '#');//追加10个#
	cout << s1 << endl;

	string s2("pear hello!");
	//s1.append(s2);
	s1.append(++s2.begin(), --s2.end());
	cout << s1 << endl;

	//+=:拼接字符串
	string s3("hello world");
	s3 += ' ';
	s3 += "hello world";
	cout << s3 << endl;

	//为什么不重载成成员函数?
	//重载到全局,不改变自己的原因——
	cout << s3 + "xxxxx" << endl;
	cout << "xxxxx" + s3 << endl;
	//xxxxx可以到第一个位置去

	//assign和赋值有些重叠
	s3.assign("yyyy");
	cout << s3 << endl;
}

void Test_string5()
{
	string s1("hello world");
	cout << s1 << endl;

	//头插(效率低)5个x
	s1.insert(0, "xxxxx");
	cout << s1 << endl;

	//在指定位置头插一个#
	s1.insert(0, 1, '#');
	cout << s1 << endl;

	s1.insert(5, 1, '#');
	cout << s1 << endl;

	s1.insert(s1.begin(), '$');
	cout << s1 << endl;

	string s2("hello world");
	cout << s2 << endl;

	//头删:第一个字符
	s2.erase(s2.begin());
	cout << s2 << endl;

	s2.erase(0, 1);//头删:0位置的字符
	cout << s2 << endl;

	s2.erase(5, 2);//删除5位置的两个字符
	cout << s2 << endl;

	//删除5位置之后的数据
	s2.erase(5);
	cout << s2 << endl << endl;

	string s3("hello world");
	cout << s3 << endl;

	//replace:替换一部分(这个的接口设计的贼复杂)
	//replace要小心,尽量少用,效率不高
	s3.replace(5, 1, "%%%%");//第5个位置用4个%替换' '位置
	cout << s3 << endl;

	//第5个位置用*替换3个%
	s3.replace(5, 3, "*");
	cout << s3 << endl;

	//所有空格替换为%%%
	//用replace实现的话这个效率太扯淡了
	string s4("hello               world hello friend");
	cout << s4 << endl;

	size_t pos = s4.find(' ');
	while (pos != string::npos)
	{
		s4.replace(pos, 1, "%%%");

		//找下一个空格
		pos = s4.find(' ', pos + 2);
	}

	cout << s4 << endl;

	string s5("hello               world hello friend");
	cout << s5 << endl;

	string s6;
	s6.reserve(s5.size());
	for (auto ch : s5)
	{
		if (ch != ' ')
		{
			s6 += ch;
		}
		else
		{
			s6 += "%%%%";
		}
	}
	cout << s6 << endl;
	//s5 = s6;//赋值
}

//int main()
//{
//	//Test_string1();
//	try
//	{
//		//Test_string1();
//		//Test_string2();
//		//Test_string3();
//		//Test_string4();
//		Test_string5();
//	}
//	catch (const exception& e)
//	{
//		cout << e.what() << endl;
//	}
//
//	return 0;
//}

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

int main()
{
	//string s1, s2;
	//cin >> s1 >> s2;
	//cout << s1 << endl;
	//cout << s2 << endl;

	string str;
	cin >> str;
	//getline控制字符串什么时候结束
	getline(cin, str);//比scanf和cin强
	getline(cin, str, '#');

	size_t pos = str.rfind(' ');//倒着往前找
	if (pos != str.size())
	{
		cout << str.size() - (pos + 1) << endl;
	}
	else
	{
		cout << str.size() << endl;
	}

	return 0;
}

结尾

往期回顾:

【C++】编码表 && STL简介:STL是什么,版本,六大组件,重要性以及学习方法总结

结语:创作不易,大家不要忘记给已经满头大汗的艾莉丝来个“一键四连”哦!

🗡博主在这里放了一只小狗,大家看完了摸摸小狗放松一下吧!🗡 ૮₍ ˶ ˊ ᴥ ˋ˶₎ა

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2025-09-25,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 前言
  • 1 ~> 学习string类的目的
    • 1.1 C语言中str系列库函数不好用
    • 1.2 两道面试题
  • 2 ~> STL标准库中的string类
    • 2.1 简单了解string类
    • 2.2 auto关键词和范围for
      • 2.2.1 auto关键字
      • 2.2.2 范围for
  • 3 ~> string 的进阶用法与技巧:string类的常见接口介绍说明
    • 3.1 string对象的常见构造
    • 3.2 迭代器
      • 3.2.1 迭代器的特点
      • 3.2.2 伟大的设计
      • 3.2.3 const迭代器
      • 3.2.4 rbegin() && rend()
    • 3.3 string类对象的容量操作
    • 3.4 string类对象的访问及遍历操作
      • 3.4.1 operator
    • 3.5 string类对象的修改操作(Modifiers)
      • 3.5.1 push_back && append
      • 3.5.2 insert && erase
      • 3.5.3 replace
    • 3.6 string类非成员函数
  • 4 ~> 本文完整代码
    • Test.cpp:
  • 结尾
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档