C++ string用法详解_string c++ 用法

目录

一.为什么要学习string类

1.1 C语言中的字符串

二. string类的常用操作

2.1 string类的初始化

2.2 string类常用的容量操作

2.2.1 size()

 2.2.2 length() 函数

2.2.3   capacity() 函数

2.2.4    empty()函数

 2.2.5 resize()函数和reserve()函数

 2.2.5 clear() 函数

2.3 string类对象的访问及遍历操作函数

2.3.1 []  (operator[])

 2.3.2 begin() 和 end()

  2.3.3 rbegin() 和 rend()

 2.3.4 范围for

 2.4. string类对象的修改操作

2.4.1 push_back() 函数

 2.4.2  append() 函数

  2.4.3 +=(operator+=)

 2.4.4 c_str

 2.4.5 find() + npos

  2.4.6 rfind()

 2.4.7 substr()

 2.5  常用string类非成员函数

2.5.1 operator+

2.5.2  >>和<<

2.5.3 getline

 2.5.4 relational operators（）

---

一.为什么要学习string类

1.1 C语言中的字符串

   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，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。

  为了弥补这些C语言中的部分设计缺陷，C++研发出了string类，更好的服务于程序员。

重点：

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。为了找到好Offer，熟练掌握string类是我们C艹程序员的必要工作。

二. string类的常用操作

  string类的文档链接：https://cplusplus.com/reference/string/string/

  同时，使用string类大多数情况还需要头文件#include<string>

2.1 string类的初始化

  string对象的初始化和普通类型变量的初始化基本相同，只是string作为类，还有类的一些特性：使用构造函数初始化。

  String类的常用初始化

如：

//常用构造函数
#include<iostream>
//用string类的话需要包含头文件#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	string s2("abcdefg");
	string s3(99, 'a');
	string s4(s2);
 
	cout << s2 << endl;
	cout << s3 << endl;
	cout << s4 << endl;
	return 0;
}

代码结果为：

2.2 string类常用的容量操作

如：

2.2.1 size()

 

//容量操作
#include<iostream>
using namespace std;
 
//  size()函数
int main()
{
	string s1(99, 'a');
	cout << s1.size() << endl;
	return 0;
}

代码结果为：

 

 2.2.2 length() 函数

//容量操作
#include<iostream>
using namespace std;
 
//length()函数
int main()
{
	string s1(99, 'a');
	cout << s1.length() << endl;
	return 0;
}

代码结果为：

 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，一般情况下基本都是用size()。（这个属于C++的早期设计缺陷）

2.2.3   capacity() 函数

//容量操作
#include<iostream>
using namespace std;
 
//capacity()函数
int main()
{
	string s1(10,'a');
	cout << s1.capacity() << endl;
	
	return 0;
}

代码结果为：

 根据vs 开辟空间的规则，创建string类时初始分配十五个字节的总空间，但实际上这里的有效空间为10。

我们可以用size求出s1的有效空间    如：

#include<iostream>
using namespace std;
 
//capacity()函数
int main()
{
 
	string s1(10,'a');
	cout << s1.capacity() << endl;
	cout << s1.size() << endl;`
	return 0;
}

 

2.2.4    empty()函数

//容量操作
#include<iostream>
using namespace std;
 
//  empty()函数
int main()
{
	string s1;
	string s2("12345");
	cout << s1.empty() << endl;
	cout << s2.empty() << endl;
	return 0;
}

代码结果为：

 2.2.5 resize()函数和reserve()函数

一.resize() 重新规划string的大小，但是注意，这里实际上规划的是有效空间的大小。

通过前边的知识，我们可以用size（）求出有效空间的大小，用resize进行重新规划。

如：

//容量操作
#include<iostream>
using namespace std;
 
//resize()函数和reserve（）函数
int main()
{
	string s1("Hello World");
 
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
 
	s1.resize(5);//通过resize把有效空间改为5
 
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
 
	cout << s1 << endl;
	return 0;
}

输出结果为：

这时候就分两种情况

1.缩小有效空间：

  这种情况下，容器中长度在n之外的部分会被截取掉，只保留n长度内的元素，但是容器的容量却没有改变，更不会出现扩容的状况，上段代码体现了这一点。

2.扩大有效空间：

  这种情况下，容器为了能够放的下更多的元素，会发生扩容，扩容之后，其容量会比原来大，这时候就会出现没有用过的有效空间，此时我们通过函数的第二个元素 c 进行剩余空间的初始化。

  也就是说，当扩容时，扩容的空间内存放的元素全都是第二个元素 C。如果没有指定第二个元素c，那就用string的默认初始化了，这种情况下，容器一定是分配了内存并全部发生了初始化的。

如：

//容量操作
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("Hello World");
 
	cout << s1 << endl;
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
	s1.resize(20, 'x');
 
	cout << s1 << endl;
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
	
	return 0;
}

代码结果为：

 注意：有效空间的变化可能会影响最大空间的变化，最大空间的变化也可能影响有效空间的变化。

二.reserve（） 函数改变最大空间。
 

容量操作
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("Hello World");
 
	cout << s1.capacity() << endl;
	s1.reserve(20);
 
	cout << s1.capacity() << endl;
	
	return 0;
}

 代码结果为：

 注意：这里代码结果不同预想也是因为VS 的容量规则

 2.2.5 clear() 函数

容量操作
 #include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("Hello World");
 
	cout << s1.size() << endl;
	s1.clear();
 
	cout << s1.size() << endl;
	cout << s1.capacity() << endl;
 
	return 0;
}

代码结果为：

注意：clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小。

2.3 string类对象的访问及遍历操作函数

2.3.1 []  (operator[])

实际上就是数组的[]，可以随机访问元素，底层是操作符重载（不讲）。

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
// []
int main()
{
	string s1("abcde");
	cout << s1[0] << endl;
	cout << s1[s1.size()-1] << endl;
	cout << s1[2] << endl;
	return 0;
}

代码结果为：

 2.3.2 begin() 和 end()

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
//begin()和end()
int main()
{
	string s1("12345");
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end())
	{
		cout << *it << endl;
		it++;
	}
	return 0;
}

代码结果为：

 两图解迭代器原理（狗头保命）：

 

 

 

 C++中，迭代器就是一个类似于指针的对象，它能够用来遍历C++标准模板库容器中的部分或全部元素，每个迭代器对象代表容器中的确定的地址。

  但在string中，我们最常用的还是数组的下标访问,故不在多描述。

  2.3.3 rbegin() 和 rend()

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
//rbegin()和rend()
int main()
{
	string s1("12345");
	string::reverse_iterator it = s1.rbegin();
	while (it != s1.rend())
	{
		cout << *it << endl;
		it++;
	}
	return 0;
}

结果为：

 2.3.4 范围for

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
 
//for（auto )
int main()
{
	string s1("12345");
	for (auto it : s1)
	{
		cout << it << endl;
	}
	return 0;
}

代码结果为：

 是不是看起来很高端：

一图解范围for：

 2.4. string类对象的修改操作

2.4.1 push_back() 函数

类似于链表的尾插

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("Hello ");
 
	cout << s1 << endl;
	s1.push_back('W');
	s1.push_back('o');
	s1.push_back('r');
	s1.push_back('l');
	s1.push_back('d');
 
	cout << s1 << endl;
	return 0;
}

结果为：

 2.4.2  append() 函数

也类似于链表的尾插，但是插入的是一个字符串。

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("Hello ");
	cout << s1 << endl;
	s1.append("World");
	cout << s1 << endl;
	return 0;
}

结果为：

  2.4.3 +=(operator+=)

本质上是一个符号重载，依旧类似于链表的尾插。

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("Hello ");
	cout << s1 << endl;
	s1 += "World";
	cout << s1 << endl;
	return 0;
}

结果为：

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，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。 

 2.4.4 c_str

  在C语言中，字符串是以'\0'结尾的一些字符的集合。但在C++中，string类不以'\0'结尾，而是根据有效空间的大小结束。

  这个函数的本质作用是：将 const string* 类型 转化为 const char* 类型

 2.4.5 find() + npos

find有很多函数重载，我们只学一种就好了。

     size_t find  (const string &s,int pos=0);

s是需要查找的字符串，pos是从哪个位置查找 , 如果未查找到则返回npos（size_t 的最大值）。

如:

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("fghasdabc");
	cout << s1.find('a') << endl;
 
	string s2("abc");
	cout << s1.find(s2) << endl;
	cout << s1.find('e') << endl;
	return 0;
}

代码结果为：

  2.4.6 rfind()

同样,rfind()和find()只有一个往前找，一个像后找的区别：

size_t find  (const string &s,int pos=npos);

 

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("fghasdabc");
	cout << s1.rfind('a') << endl;
 
	string s2("abc");
	cout << s1.rfind(s2) << endl;
	cout << s1.rfind('e') << endl;
	return 0;
}

 此时 第一个打印结果就会发生变化：

 2.4.7 substr()

函数定义为: string substr(size_t pos=0,size_t len=npos) const;

作用为：在string的pos位置截取n个字符，然后返回

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1("Hello World");
 
	cout << s1 << endl;
	string s2(s1.substr(0, 5));
 
	cout << s1 << endl;
 
	cout << s2 << endl;
	return 0;
}

结果为：

 2.5  常用string类非成员函数

2.5.1 operator+

这个大家根据  + 和 +=的特性 ，再结合类的知识点，自己推一下为什么效率低（绝对不是因为我懒！！！）。

2.5.2  >>和<<

  重载输入输出。

2.5.3 getline

函数定义为：

istream& getline （istream & is，string& str);

注意：
cin输入会自动吃点前置换行和空格，即cin输入得到的不可能是空串。而getline不会吃掉换行符号和空格，可能会使得输入出现意料之外的错误。

比如说：

#include<iostream>
#include<string>//需要头文件
using namespace std;
 
int main()
{
	string s1;//输入个Hello World 看看
	cin >> s1;
	cout <<endl<< s1 << endl;
	//string s2;
	//getline(cin, s2);
	//cout << endl << s2 << endl;
 
	return 0;
}

代码结果为：

 可见，cin遇见空格就结束了，可能会使得输入出现意料之外的错误。

正确的做法是使用getline（）；

//string类对象的访问及遍历操作函数 
#include<iostream>
#include<string>//需要头文件
using namespace std;
 
int main()
{
	//string s1;//输入个Hello World 看看
	//cin >> s1;
	//cout <<endl<< s1 << endl;
	string s2;
	getline(cin, s2);
	cout << endl << s2 << endl;
 
	return 0;
}

 2.5.4 relational operators（）

 

 就是符号重载了关系运算符；

使得>=,<=等运算符可以用于字符串比较