【c++】string类（一）

prettyxian

发布于 2025-12-30 19:09:00

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简介

由于c++的历史包袱，c++要兼容c语言，c++的字符串要兼容c语言，在 C++ 中，字符串通常使用两种主要的方式来表示：

C风格字符串（C-style strings）：

依然是以 '\0' 结尾的字符数组。这种表示方式与 C 语言中的字符串相同。例如：

const char* str = "Hello, World!";

在内存中，它是一个字符数组，最后一个字符是空字符 '\0'。

C++ 的标准库字符串（std::string）：

C++ 提供了一个 std::string 类型，属于标准库的一部分。它管理自己的内存，并且不需要手动处理 '\0'。使用 std::string 更加方便和安全。例如：

#include <string> 
std::string str = "Hello, World!";

std::string 处理字符串的长度、内存分配和释放，因此开发者可以专注于字符串的内容，而不必担心细节。

c风格类型的字符串我们都已经很熟悉，\0的存在让我们在处理在处理字符串的时候需要时刻小心，在手动拼接或复制字符串时经常会因为\0处理不妥而出错。c++为我们提供了一个全新的string来处理字符串的长度、内存分配和释放，因此开发者可以专注于字符串的内容，而不必担心细节。

在一切开始之前，我们先介绍一个网站。

www.cplusplus.com是一个广受欢迎的C++编程语言资源网站，成立于2000年代初期。开始由一个c++爱好者建立，后来各路大佬汇聚，网站内容也非常成熟，可供我们学习和参考。

string类的常用接口说明

构造函数

c++98就为我们提供了7个构造函数，当然并不要求也没有必要对所有的函数烂熟于心，大多数时候把这个当成词典来使用就可以了，选常用的一部分学习。

学习类和对象很容易大家就能知道上面哪是重要的

不传参的默认构造，拷贝构造和第四个用常量字符串初始化的构造。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
	string s1;//默认构造
	string s2("123456789");
	string s3(s2);//拷贝构造

	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;

	cin >> s1;
	cout << s1 << endl;
	return 0;
}

我们也可以向里面输入中文

便利string的三种方式

operator[]

string类重载了[]，这让我们可以像数组一样访问字符串。

同时注意看，重载后返回的类型是引用，不仅可以减少拷贝，关键在于这样我们能够直接通过下标对字符串进行修改。在重载的时候加入了断言，当pos大于size（越界时），编译器会报错。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
	string s1;
	string s2("123456789");
	string s3(s2);

	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;

	cout << s2[2] << endl;//可以通过下标访问
	s2[0] = '5';//也可以直接修改
	cout << s2 << endl;
	/*cin >> s1;
	cout << s1 << endl;*/
	return 0;
}

遍历string的第一种方法就是：下标 + []

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
	string s1;
	string s2("123456789");
	string s3(s2);

	cout << s1 << endl;
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;

	cout << s2[2] << endl;//可以通过下标访问
	s2[0] = '5';//也可以直接修改
	cout << s2 << endl;
	/*cin >> s1;
	cout << s1 << endl;*/


	for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)
	{
		cout << s2[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

迭代器

迭代器是一种用于遍历容器（如数组、向量、链表等）元素的对象。它提供了一种统一的方法来访问不同类型的容器中的元素（所有的容器都可以由它访问），而无需了解容器的内部结构。

正向迭代器

begin()返回第一个位置；

end()返回最后一个位置的下一个位置。

for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)
{
	cout << s2[i] << " ";
}
cout << endl;

string::iterator it= s2.begin();
while (it != s2.end())
{
	cout << *it << " ";
	++it;
}
cout << endl;

反向迭代器

反向迭代器提供了一个rbegin()指向最后一个位置

rend()指向第一个位置的前一个位置。这里任然要使用++，++被重载了让它能倒着遍历。

string s1;
string s2("123456789");
string s3(s2);

cout << s1 << endl;
cout << s2 << endl;
cout << s3 << endl;
string::reverse_iterator it = s2.rbegin();
while (it != s2.rend())
{
	cout << *it << " ";
	++it;
}
cout << endl;

const迭代器

由于权限，普通迭代器可读可写，无法访问const对象，const对象要用const迭代器，只读不写。

	const string s2("hello world!");
	//正向
	string::const_iterator cit = s2.begin();
	while (cit != s2.end())
	{
		cout << *cit << " ";
		++cit;
	}
	cout << endl;
	//反向
	string::const_reverse_iterator rcit = s2.rbegin();
	while (rcit != s2.rend())
	{
		cout << *rcit << " ";
		++rcit;
	}
	cout << endl;

范围for

字符赋值，自动迭代，自动判断结束，底层由迭代器实现。适用于容器和数组。

for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++)
{
	cout << s2[i] << " ";
}
cout << endl;

string::iterator it= s2.begin();
while (it != s2.end())
{
	cout << *it << " ";
	++it;
}
cout << endl;

for (auto ch : s2)
{
	cout << ch << " ";
}
cout << endl;

但是由于范围for()是给ch这个局部变量赋值，并不能直接改变s2，而迭代器是直接可以改变s2的。

string::iterator it = s2.begin();
while (it != s2.end())
{
	*it += 2;
	cout << *it << " ";
	++it;
}
cout << endl;

for (auto ch : s2)
{
	ch -= 2;
	cout << ch << " ";
}
cout << endl;

cout << s2 << endl;

如果要使用范围for()来改变传入的形参，在传入时加上引用，这样就不会生成拷贝而是直接修改传入的形参。

capacity

不同编译器对内存空间的处理是不一样的

string s;
size_t sz = s.capacity();

cout << "original capacity:" << sz << endl;
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
	s.push_back('c');
	if (sz != s.capacity())
	{
		sz = s.capacity();
		cout << "capacity changed: " << sz << endl;
	}
}

在vs中有一个buff数组，该开始中string中的数据是储存在buff中的，当要储存的数据空间大于15时才会额外开空间，该开始要把buff中的数据拷贝出来一共开了两倍空间，后边都是开的1.5倍空间。c++只规定了开空间，但是怎么开空间没有做具体的要求。其他的编译器开空间的方式可能会不同。

频繁的扩容会导致效率低下，为解决这一问题，c++提供了reserve()可以预留空间。

string s("xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx");

cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl << endl;

s.reserve(10);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl << endl;
s.reserve(30);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl << endl;
s.reserve(40);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl << endl;
s.reserve(50);
cout << s.size() << endl;
cout << s.capacity() << endl << endl;

但是c++标准并没有规定具体怎么处理空间，不同的编译器也不一样。

仅仅反转字母

https://leetcode.cn/problems/reverse-only-letters/

题目解析：

题目中让我们仅仅反转字母，首先我们要分类-----字母和非字母；很简单所有的字母并不多，我们只需要筛选出字母就好，写一个函数实现这个功能。要实现反转首先就要有两个位置，使用双指针，从首尾开始遍历。基本框架已经确定，接下来就是敲定判断的细节了。首先考虑极限条件，输入的没有字母left会一直加，越界了；所以处理left和right时要加上判断条件。

class Solution {
public:
     bool Isletter(char ch)
    {
	     if (ch >= 'a' && ch <= 'z')
	    {
	     	return true;
	    }
	      if (ch >= 'A' && ch <= 'Z')
	     {
	    	return true;
	       }
	return false;
       }
    string reverseOnlyLetters(string s) {
        if (s.empty())
        {
            return s;
        }
        size_t left = 0;
        size_t right = s.size() - 1;
        while(left < right)
        {
            while(left < right && !Isletter(s[left]))
            {
                left++;
            }
            while(left < right && !Isletter(s[right]))
            {
                right--;
            }
            swap(s[left++],s[right--]);
        }
        return s;
    }
};

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原始发表：2024-10-06，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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