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如果你很赶时间，那么就直接看我本标题下的内容即可！！
一、STL简介
1.1什么是STL
1.2STL版本
1.3STL六大组件
1.4STL重要性
1.5如何学习STL
二、什么是string？？（本质上是一个类）
三、string的类模板（什么？string居然利用了模板？？）
三、string的三种构造（拷贝构造也是构造奥）
四、stirng的三种遍历方式
4.1 [ ] + 下标（operator[ ]的重载函数）
4.2基于范围for循环（C++11语法糖）
4.3迭代器遍历
五、string的迭代器（迭代器是一个类，封装了指针，模拟了指针的操作）
5.1begin接口和end接口
5.2const迭代器
5.3迭代器和指针的区别
六、string之capacity（resize，reserve，clear）
6.1resize（Resizes the string to a length of n characters）
6.2reserve预留空间（一般用于扩容）（不会改变size）
6.3clear（清空字符串）
七、string之Element Access（元素访问）
八、string之modify（+=，append，insert，erase，swap）
8.1operator+=（最牛逼的尾插）
8.2append（尾部追加数据，但是没有+=牛逼）
8.3insert（任意位置插入）（一般不用，浪费时间）
8.4erase（任意位置删除）
8.5 swap（是一个参数，和平常见到的普通的不一样）
九、string之operation操作函数（c_str,find,,substr）
9.1c_str（为了使得C++与C语言之间有接口，算是大使馆）
9.2find（查找字符串，里面也有npos）
9.3rfind（对于找文件后缀这种问题来说用rfind非常舒服）
9.4find_first_of（找出字符子集第一个出现的位置）
9.5substr（截断字符串并返回）
十、非成员函数的重载函数（getline）
如果你很赶时间，那么就直接看我本标题下的内容即可！！
当然，请看下面的列表，其中包含了C++中`std::string`类的常用成员函数和操作符，以及每个函数和操作符的简要描述和一个示例用法：
1. `begin`: 得到指向字符串开头的Iterator
std::string::iterator it = str.begin();
2. `end`: 得到指向字符串结尾的Iterator
std::string::iterator it_end = str.end();
3. `size` (或 `length`): 得到字符串的大小（capacity是返回字符串开辟空间的大小）
std::string str = "Hello";
std::cout << "Size: " << str.size() << std::endl;
4. `empty`: 判断是否为空
if (str.empty()) {
std::cout << "String is empty." << std::endl;
}
5. `operator[]`: 取第n个元素，相当于数组
char firstChar = str[0];
6. `c_str`: 取得C风格的const char* 字符串
const char* cString = str.c_str();
7. `data`: 取得字符串内容地址
const char* data = str.data();
8. `operator+=`: 字符串尾插操作符
str1 += str2;
9. `find`: 查找子串在字符串中的位置
size_t found = str.find("World");
10. `substr`: 得到子串
std::string sub = str.substr(6, 5);
11. `compare`: 比较字符串
int result = str1.compare(str2);
if (result == 0) {
std::cout << "Strings are equal." << std::endl;
}
12. `operator+`: 字符串链接
std::string result = str1 + str2;
13. `operator==`: 判断是否相等
if (str1 == str2) {
std::cout << "Strings are equal." << std::endl;
}
14. `operator!=`: 判断是否不等于
if (str1 != str2) {
std::cout << "Strings are not equal." << std::endl;
}
15. `operator<`: 判断是否小于
if (str1 < str2) {
std::cout << "str1 is less than str2." << std::endl;
}
16. `insert`: 插入字符
str.insert(3, " inserted");
17. `resize`: 重新分配空间
- 描述：`resize` 函数用于更改字符串的大小，可以增加或减小字符串的长度。如果新的大小大于当前大小，新元素将被默认初始化。（三种情况）
std::string str = "Hello";
str.resize(8); // 增加字符串大小
std::cout << str << std::endl; // 输出 "Hello\0\0\0"
str.resize(3); // 缩小字符串大小
std::cout << str << std::endl; // 输出 "Hel"18. `reserve`: 预留空间
- 描述：`reserve` 函数用于预留字符串的存储空间，以避免在后续操作中重新分配内存。这对于减少动态内存分配的开销很有用。
std::string str;
str.reserve(100); // 预留至少能容纳100个字符的空间
str = "Hello, World!"; // 不会触发重新分配内存请注意，以上示例仅供参考
一、STL简介
1.1什么是STL
STL (standard template libaray - 标准模板库)：是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的组件库，而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架
1.2STL版本
1.3STL六大组件
STL 共有容器、配接器、迭代器、空间配装器、算法、仿函数六大组件，其内部包含的具体内容如下：
1.4STL重要性
网上有句话说：“不懂STL，不要说你会C++”。STL是C++中的优秀作品，有了它的陪伴，许多底层的数据结构以及算法都不需要自己重新造轮子，直接使用即可，大大提高了解题和开发的效率；因此，STL 在笔试、面试以及工作中其都是一个被重点考察的对象
1.5如何学习STL
告诉大家一个英文文档的查询接口网站：cplusplus.com - The C++ Resources Network
(注：cplusplus 更新之后需要注册才能使用，我们可以点击右上角的 “Legacy version” 回到旧版，个人认为旧版的使用体验比新版要好)，因为 cplusplus 更适合初学者，我们学习STL过程中遇到的任何函数接口、函数参数等等方面的内容都可以在 cplusplus 上通过搜索解决
阅读优秀的C++书籍：C++是一门比较难的语言，其中的细节非常多，我现在偶尔也会看STL源码剖析
想要电子版的可以来私聊我！！
二、什么是string？？（本质上是一个类）
C语言中，字符串是以’\0’结尾的若干个字符的集合，为了操作方便，C语言 string.h 头文件提供了一些系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分离开的，不符合面向对象的思想，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。
基于上面这些原因，C++标准库提供了 string 类，string 类中提供了各种函数接口，比如类的六个默认成员函数、字符串插入删除、运算符重载等等，我们可以使用 string 来实例化对象，然后通过 string 的各种接口来完成对该对象的各种操作
string 类的实现框架大概如下：
namespace std {
template<class T>
class string {
public:
// string 的各种成员函数
private:
T* _str;
size_t _size;
size_t _capacity;
//string 的其他成员变量，比如npos
};
}
注：严格来说 string 其实并不属于 STL，因为 string 出现的时间比 STL 要早（这也是为什么出现了.length(),和.size()俩个计算长度的原因），但是由于 string 的各种接口和 STL 中其他容器的接口非常类似，所以我们可以把 string 也当作 STL 的一种，放在一起学习
三、string的类模板（什么？string居然利用了模板？？）
我们打开文档网址搜索string后会发现，string 其实是 basic_string 类模板使用字符类型 char 实例化得到的一个类（下面的英文一一定得耐着性子看完）
其实正是一个动态增长字符数组
那么什么是basic_string呢？？
basic_string 是一个可以使用任意字符类型来实例化的类模板：
实在看不懂，我还是利用了翻译软件，发现居然是泛化！！！你问我什么是泛化？快去看我的模板博客！！模板初阶
所以，我们平时使用的 string 本质上是 basic_string<char>，我们不用自己显式实例化是因为 string 内部进行了 typedef：
typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string
三、string的三种构造（拷贝构造也是构造奥）
string 提供了很多构造函数，我们只需要掌握其中最常用的几个就可以，其余的如果有需要再查询文档：（最常用的就是三个）
| (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(constchar*s)（重点） | 用C-string来构造string类对象 |
| string(size_tn,charc) | string类对象中包含n个字符c |
| string(conststring&s)（重点） | 拷贝构造函数 |
四、stirng的三种遍历方式
4.1 [ ] + 下标（operator[ ]的重载函数）
我们现在先不介绍 [ ] 怎么使用，我们先对 [ ] 的重载实现和优点做一个深入了解
在数组中，我们也可以用[ ]进行数据访问，但是他对于越界读和越界写的边界感很模糊，以下是我们自己写的数组重载方括号函数：
T& operator[](int index) {
// 使用assert检查越界
assert(index >= 0 && index < size);
return data[index];
}这样更加保证了C++语言的封装性，更好更优秀；在string库中，也对方括号进行了重载
string中方括号的重载与上方类似，就是把assert的范围改成以下即可
index >= 0 && index < data.size()
总的来说，我们利用 [ ] 遍历访问的方式如下：
void test_string2()
{
string s1("1234");
//需求:让对象s1里面的每个字符都加1
//如果要让字符串的每个字符都加1，肯定离不开遍历，下面学习三种遍历string的方式。
//1.下标 + []
for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
{
s1[i]++;//本质上
}
cout << s1 << endl;//GB2312兼容ascll编码，所以++后的结果为2345.
}
4.2基于范围for循环（C++11语法糖）
void test_string2()
{
//2.范围for
for (auto& ch : s1)//自动推导s1数组的每个元素后，用元素的引用作为迭代变量，通过引用达到修改s1数组元素的目的。
{
ch++;
}
cout << s1 << endl;
//在上面这种需求下，范围for看起来似乎更为方便
}
以上俩张图片摘自小羊C++入门范围for的讲解中
4.3迭代器遍历
[ ]只是一朝鲜，要想通用还得看我迭代器！
迭代器在使用的方式和行为上比较像指针，但是它和指针还是有区别的，它既有可能是指针，又有可能不是指针。在定义时要指定类域，譬如下面代码it1的定义，就需要指定类域里面的iterator类型。从下面代码可以看出，it1不仅可以访问而且还可以修改对象s1的内容。并且除string外，我们头疼的list也可以照常使用iterator，这也验证了iterator的普适性。
list<int> lt;
list<int>::iterator ltit = lt.begin();
while (ltit != lt.end())
{
cout << *ltit << " ";
ltit++;
}
cout << endl;所以我们在遍历字符串的时候，利用begin与end接口：
int main()
{
string s1("i love gao_peng_yan");
string::iterator it1=s1.begin();
while(it1!=s1.end())
{
cout << *it1 ;
it1++;//别忘了迭代器++，要不然走不后去
}
return 0;
}迭代器这么重要的知识，放在遍历的小标题里可太委屈了，所以客官请往下看！！
五、string的迭代器（迭代器是一个类，封装了指针，模拟了指针的操作）
Iterators 是C++中的迭代器，具有普适性，对于大多数容器都可以适用，大家可以把它当成指针来理解，当然，并不是所有迭代器的底层都是用指针实现的：
typedef char* iterator; //简单理解string中的迭代器
实际代码写法：
string::iterator it1=s1.begin();//（it1的类型是属于string类域当中的）
| 函数名称 | 功能说明 |
| begin() | 返回一个指向字符串中第一个字符的迭代器 |
| end() | 返回一个指向字符串最后一个字符下一个位置(‘\0’)的迭代器 |
| rbegin() | 反向开始，返回一个指向字符串最后一个字符下一个位置(‘\0’)的迭代器 |
| rend() | 反向开始，返回一个指向字符串中第一个字符的迭代器 |
这里有一个end迭代器在哪里的误区，我画个图出来给大家看：
5.1begin接口和end接口
在我们遍历的时候，我们需要用到接口begin与end 通过查阅文档，我么们发现他们的返回值都是迭代器。begin()会返回获取第一个字符的迭代器，end()会返回最后一个字符下一个位置的迭代器，一般情况下就是标识字符\0。其实在使用上就是类似于指针，解引用迭代器就可以获得相应的字符，然后就可以对字符进行操作。
所以我们在遍历字符串的时候，利用begin与end接口：
int main()
{
string s1("i love gao_peng_yan");
string::iterator it1=s1.begin();
while(it1!=s1.end())
{
cout << *it1 ;
it1++;//别忘了迭代器++，要不然走不后去
}
return 0;
}5.2const迭代器
当我们在字符串前面加上const之后，我们发现的代码居然报错了，const对象使用了非const对象的迭代器，查阅文档发现，确实有const迭代器
所以我们对代码进行修改：
嗷嗷通过！！！
小羊注：
const string::iterator it1=s1.begin();
string::const_iterator it1=s1.begin();
这俩种截然不同的写法：
对于第一个迭代器，意思是不修改迭代器的指向，但是我们一般都不这么写，因为迭代器本来就是要往后走的。
对于第二个迭代器，意思是不修改迭代器访问元素的内容。
5.3迭代器和指针的区别
迭代器（Iterator）和指针（Pointer）是两种不同的概念，尽管它们在某些方面有一些相似之处，但它们在不同的编程语境中使用，具有不同的特性和用途。以下是它们之间的主要区别：
1. 用途：
- 迭代器：迭代器是一种抽象的数据访问方式，通常用于遍历集合（如数组、列表、映射等）中的元素，迭代器提供了一种通用的方式来访问集合中的元素，不需要了解底层数据结构。
- 指针：指针是一种变量类型，它存储了内存中某个对象的地址。指针通常用于在低级语言（如C和C++）中进行内存操作，包括直接访问内存地址、动态分配内存等。2. 安全性：
- 迭代器：迭代器通常被设计为更安全的方式来遍历集合，因为它们提供了一些保护机制，以避免越界访问和内存错误。不同编程语言中的迭代器可能具有不同的安全性特性。
- 指针：指针在低级语言中使用时，容易引发内存错误，如空指针引用、越界访问等问题。因此，使用指针需要更谨慎，需要程序员自行确保安全性。3. 抽象程度：
- 迭代器：迭代器提供了一种更高级别的抽象，隐藏了底层数据结构的细节。这使得代码更易读和维护，并且有助于降低程序中的错误。
- 指针：指针是一种低级别的抽象，直接操作内存地址，需要程序员了解内存布局和数据结构的细节。4. 语言相关性：
- 迭代器：迭代器通常与高级编程语言（如Python、C#、Java等）一起使用，这些语言提供了内置的迭代器或集合遍历机制。
- 指针：指针更常见于低级编程语言（如C和C++），这些语言直接支持内存操作，因此需要程序员更深入地了解计算机硬件和内存管理。
六、string之capacity（resize，reserve，clear）
string 中提供了一些对容量进行操作的函数：
| 函数名称 | 函数功能 |
|---|---|
| size() | 返回字符串的长度 |
| capacity | 返回字符串的容量 |
| empty | 判断字符串是否为空 |
注意：size和capacity是完全俩个不同的函数接口
6.1resize（Resizes the string to a length of n characters）
resize 函数用来调整字符串大小，它一共分为三种情况：
- n 小于原字符串的 size，此时 resize 函数会将原字符串的 size 改为 n，也会改变字符串初始值，但不会改变 capacity
- n 大于原字符串的 size，但小于其 capacity，此时 resize 函数会将 size 后面的空间全部设置为字符 c
- n 大于原字符串的 capacity，此时 resize 函数会将原字符串扩容，然后将size 后面的空间全部设置为字符 c
情况一（发生截断）：
情况二（不扩容，但可以进行赋值）：
将string的size变成了13，但是并没有扩容
情况三（扩容，且进行赋值）：
6.2reserve预留空间（一般用于扩容）（不会改变size）
reserve 用来扩容与预留空间，相当于C语言中的 realloc 函数，它分两种情况：
- n 大于原字符串的 capacity，此时 reserve 函数会将 capacity 扩容到 n；
- n 小于等于原字符串的 capacity，标准未规定是否要缩容 (VS下不缩容)；
string s1("xiao_yang");
cout << s1.size() <<endl;
cout << s1.capacity() << endl << endl;
s1.reserve(100);//预留100的空间
cout << "预留后的size与capacity" << endl;
cout << s1.size() << endl;
cout << s1.capacity() << endl;
小羊注：reserve 函数不会改变原字符串的 size 以及数据
6.3clear（清空字符串）
clear 函数用来清空字符串，即将 size 改为0，至于是否会改变 capacity，标准也未规定：
七、string之Element Access（元素访问）
string 提供了一些接口来获取字符串中的单个字符：
operator[ ]（在上方string的遍历中已经有了详细讲解，这里再回顾回顾）
运算符重载的一种，我们可以通过 opetator[] 来获取与修改字符串中具体下标的字符：
这里虽然正确输出了，但是为什么箭头这里会有提示呢？？
通过查阅文档可知：[ ] 的参数是size_t 也就是unsigned int 所以这里写 int 是不合理的
八、string之modify（+=，append，insert，erase，swap）
string 提供了一些列用来修改字符串内容的函数：
8.1operator+=（最牛逼的尾插）
operator+= 是运算符重载的一种，用于向字符串尾插数据，支持尾插一个字符串、尾插一个字符数组以及尾插一个字符：
string s1("xiao_yang");
string s2=" hehe ";
s1+=s2;cout << s1 << endl;
s1+="abcabc";cout << s1 << endl;
s1+='c';cout << s1 << endl;
8.2append（尾部追加数据，但是没有+=牛逼）
append 的功能和 operator+= 的功能类似，都是向字符串尾部追加数据：
8.3insert（任意位置插入）（一般不用，浪费时间）
insert 函数用于向在字符串的 pos 处插入数据：
#include <iostream>
#include <string>
int main() {
std::string original_string = "Hello, world!";
// 在字符串的指定位置插入字符或子字符串
original_string.insert(7, "there, ");
std::cout << original_string << std::endl;
// 输出: "Hello, there, world!"
// 在字符串的末尾插入字符或子字符串
original_string.insert(original_string.length(), " How are you?");
std::cout << original_string << std::endl;
// 输出: "Hello, there, world! How are you?"
// 在字符串的开头插入字符或子字符串
original_string.insert(0, "Hi, ");
std::cout << original_string << std::endl;
// 输出: "Hi, Hello, there, world! How are you?"
return 0;
}
8.4erase（任意位置删除）
erase 用来从 pos 位置开始向后删除 len 个字符：
这里的npos是一个很有讲究的东西！
这里npos特殊就特殊在它的类型值是size_t 不是简单的int 在上方erase的第一个接口len后面，len 的缺省值是 npos，虽然 npos 的值为-1，但是 npos 是无符号数，所以 npos 其实是无符号整形的最大值；所以，如果我们不知道 len，那么 erase 函数会一直往后删除，直到遇到 ‘\0’
8.5 swap（是一个参数，和平常见到的普通的不一样）
swap 函用于交换两个字符串的内容，包括指向的字符数组、有效数据个数以及容量大小：
string s1("dsjnaiodioasndosdaiosandsaoindsisdaoidnsaionds0asnisdanas");
string s2;
cout << "s1原来的size " << s1.size() << endl;
cout << "s1原来的capacity " << s1.capacity() << endl;
cout << "s2原来的size " << s2.size() << endl;
cout << "s2原来的capacity " << s2.capacity() << endl;
s1.swap(s2);
cout << endl << endl << endl;
cout << "s1交换后的size " << s1.size() << endl;
cout << "s1交换后的capacity " << s1.capacity() << endl;
cout << "s2交换后的size " << s2.size() << endl;
cout << "s2交换后的capacity " << s2.capacity() << endl;
九、string之operation操作函数（c_str,find,,substr）
string 提供了系列对 string 进行操作的函数：
9.1c_str（为了使得C++与C语言之间有接口，算是大使馆）
在某些场景中只支持对C形式的字符串，即字符数组进行操作，比如网络传输、fopen，而不支持对C++中的 string 对象进行操作，所以 string 提供了c_str，用于返回C形式的字符串：
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1("haha");
cout << strlen(s1.c_str()) << endl;
return 0;
}
9.2find（查找字符串，里面也有npos）
find 用于返回 一个字符或一个字符数组或一个string对象 在 string 中首次出现的位置，如果找不到就返回 npos：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s1("haha");
string s2("ah");
cout << s1.find(s2) << endl;
cout << s1.find("h") << endl;
cout << s1.max_size() << endl;
return 0;
}
9.3rfind（对于找文件后缀这种问题来说用rfind非常舒服）
find 函数是默认从起始位置开始从前往后找，而 rfind 函数是默认从后往前找：
string s1("test.cpp");
string s2("hehe.c.zip");
cout << s1.find('.') << endl;
cout << s2.rfind(".") << endl;
9.4find_first_of（找出字符子集第一个出现的位置）
find_first_of 函数用于返回在 string 找寻找与 字符/字符数组/string 中任意一个字符匹配的元素的位置：
#include <iostream>
#include <string>
int main() {
std::string str = "Hello, World!";
std::string charactersToFind = "aeiou"; // 要查找的字符集合
// 使用 find_first_of 查找第一个匹配的字符
size_t found = str.find_first_of(charactersToFind);
if (found != std::string::npos) {
std::cout << "第一个匹配的字符 '" << str[found] << "' 在位置 " << found << " 上找到。" << std::endl;
} else {
std::cout << "未找到匹配的字符。" << std::endl;
}
return 0;
}
9.5substr（截断字符串并返回）
string s1("haha hehe heihei");
cout << s1.substr(0,s1.size()) << endl;
cout << s1.substr(5,10) << endl;//从5开始 弄10个
cout << s1.substr(10,10) << endl;
十、非成员函数的重载函数（getline）
getline在OJ中通常可以大放光彩，因为cin遇到空格就歇菜了：
string s1("haha hehe heihei");
getline(cin,s1);
cout << s1 << endl;//
getline(cin,s1,' ');
cout << s1 << endl;
希望这篇文章可以给你们带来帮助！！文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-724927.html
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到了这里，关于【C++】String类基本接口介绍（多看英文文档）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
![[C++] string类常用接口的模拟实现](https://imgs.yssmx.com/Uploads/2024/02/665260-1.png)
