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C++STL详解(一）一一string类介绍和使用

9月前 作者：维生素C++ 分类：Toy博客 阅读(38) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++STL详解(一）一一string类介绍和使用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

C++STL详解(一）一一string类的介绍和使用

C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言

一、string的定义方式

STL中string类实现了多个构造函数的重载，常用六个构造如下：

string(); //构造一个空字符串

string(const string& str); //将str拷贝构造生成一个复制品

string(const string & str, size_t pos, size_t len = npos); //复制str中从字符位置pos开始并跨越len个字符的部分

string(const char* s); //复制s所指的序列

string(const char* s, size_t n); //复制s所指的序列前n个字符

string(size_t n, char c); //生成n个c字符的字符串

使用示例：使用前要包含string头文件
C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言
运行结果：
C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言
**注意nops是一个无符号的-1转换成有符号是32个比特位全1大小实际是2^32次方约等于4个G，所以我们不可能定义那么长的字符串，所以len缺省值给npos默认取到最后。
C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言

二、string的插入

1、使用push_back进行尾插

void push_back (char c);

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s;
	s.push_back('C');
	s.push_back('S');
	s.push_back('D');
	s.push_back('N');
	cout << s << endl; //CSDN
	return 0;
}

2、使用insert插入

string& insert (size_t pos, const string& str);
string& insert (size_t pos, const char* s);
iterator insert (iterator p, char c);

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("C"); //C

	//insert(pos, str)在pos位置插入字符串str
	s.insert(1, "S"); //CS

	//insert(pos, string)在pos位置插入string对象
	string t("D");
	s.insert(2, t); //CSD

	//insert(pos, char)在pos位置插入字符char
	s.insert(s.end(), 'N'); //CSDN
	
	cout << s << endl; //CSDN
	return 0;
}

三、string的拼接

使用append函数完成string的拼接：

string& append (const string& str);
string& append (const char* s);
string& append (size_t n, char c);

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("I");
	string s2(" like");

	//append(string)完成两个string对象的拼接
	s1.append(s2); //I like

	//append(str)完成string对象和字符串str的拼接
	s1.append(" C++"); //I like C++

	//append(n, char)将n个字符char拼接到string对象后面
	s1.append(3, '!'); //I like C++!!!
	
	cout << s1 << endl; //I like C++!!!
	return 0;
}

四、string的删除

1、使用pop_back进行尾删

void pop_back();

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("C++");
	s.pop_back();
	s.pop_back();
	cout << s << endl; //C
	return 0;
}

2、使用erase删除

string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos);
iterator erase (iterator p);
iterator erase (iterator first, iterator last);

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("I like C++!!!");

	//erase(pos, n)删除pos位置开始的n个字符
	s.erase(8, 5); //I like C

	//erase(pos)删除pos位置的字符
	s.erase(s.end()-1); //I like

	//erase(pos1, pos2)删除[pos1pos2)上所有字符
	s.erase(s.begin() + 1, s.end()); //I

	cout << s << endl; //I
	return 0;
}

五、string的查找

1、使用find函数正向搜索第一个匹配项

size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;
size_t find (char c, size_t pos = 0) const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");

	//find(string)正向搜索与string对象所匹配的第一个位置
	string s2("www");
	size_t pos1 = s1.find(s2);
	cout << pos1 << endl; //7

	//find(str)正向搜索与字符串str所匹配的第一个位置
	char str[] = "cplusplus.com";
	size_t pos2 = s1.find(str);
	cout << pos2 << endl;  //11

	//find(char)正向搜索与字符char所匹配的第一个位置
	size_t pos3 = s1.find(':');
	cout << pos3 << endl; //4
	return 0;
}

2、使用rfind函数反向搜索第一个匹配项

size_t rfind (const string& str, size_t pos = npos) const;
size_t rfind (const char* s, size_t pos = npos) const;
size_t rfind (char c, size_t pos = npos) const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");

	//rfind(string)反向搜索与string对象所匹配的第一个位置
	string s2("string");
	size_t pos1 = s1.rfind(s2);
	cout << pos1 << endl; //42

	//rfind(str)反向搜索与字符串str所匹配的第一个位置
	char str[] = "reference";
	size_t pos2 = s1.rfind(str);
	cout << pos2 << endl;  //25

	//rfind(char)反向搜索与字符char所匹配的第一个位置
	size_t pos3 = s1.rfind('/');
	cout << pos3 << endl; //53
	return 0;
}

六、string的比较

使用compare函数完成比较：

int compare (const string& str) const;
int compare (size_t pos, size_t len, const string& str) const;
int compare (size_t pos, size_t len, const string& str, size_t subpos, size_t sublen) const;

比较规则：
 1、比较字符串中第一个不匹配的字符值较小，或者所有比较字符都匹配，但比较字符串较短，则返回小于0的值。
 2、比较字符串中第一个不匹配的字符值较大，或者所有比较字符都匹配，但比较字符串较长，则返回大于0的值。
 3、比较的两个字符串相等，则返回0。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello world");
	string s2("hello CSDN");

	//"hello world"和"hello CSDN"比较
	cout << s1.compare(s2) << endl; //1

	//"ell"和"hello CSDN"比较
	cout << s1.compare(1, 3, s2) << endl; //-1

	//"hello"和"hello"比较
	cout << s1.compare(0, 4, s2, 0, 4) << endl; //0

	return 0;
}

C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言
注意：除了支持string类之间进行比较，compare函数还支持string类和字符串进行比较。

七、string的替换

使用replace函数完成string的替换：

string& replace (size_t pos, size_t len, const char* s);
string& replace (size_t pos, size_t len, size_t n, char c);

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("hello world");

	//replace(pos, len, str)将pos位置开始的len个字符替换为字符串str
	s.replace(6, 4, "CSDN"); //hello CSDNd

	//replace(pos, len, n, char)将pos位置开始的len个字符替换为n个字符char
	s.replace(10, 1, 3, '!'); //hello CSDN!!!

	cout << s << endl;
	return 0;
}

八、string的交换

使用swap函数完成两个string类的交换：

void swap (string& x, string& y);算法里面库里的swap函数
void swap (string& str);string的成员函数

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello");
	string s2("CSDN");
	
	//使用string类的成员函数swap交换s1和s2
	s1.swap(s2);
	cout << s1 << endl; //CSDN
	cout << s2 << endl; //hello

	//使用非成员函数swap交换s1和s2
	swap(s1, s2);
	cout << s1 << endl; //hello
	cout << s2 << endl; //CSDN
	return 0;
}

九、string的大小和容量

1、使用size函数或length函数获取当前有效字符的个数

size_t size() const;
size_t length() const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	cout << s.size() << endl; //4
	cout << s.length() << endl; //4
	return 0;
}

以后用size（）和length（）是一样效果都是求个数，但是建议使用size（），因为链表什么地址不是连续说长度不合理，以后都使用size（）求个数

2、使用max_size函数获取string对象对多可包含的字符数

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	cout << s.max_size() << endl; //4294967294
	return 0;
}

3、使用capacity函数获取当前对象所分配的存储空间的大小

size_t capacity() const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	cout << s.capacity() << endl; //15
	return 0;
}

4、使用resize改变当前对象的有效字符的个数

void resize (size_t n);
void resize (size_t n, char c);

resize规则：
 1、当n大于对象当前的size时，将size扩大到n，扩大的字符为c，若c未给出，则默认为’\0’。
 2、当n小于对象当前的size时，将size缩小到n。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("CSDN");
	//resize(n)n大于对象当前的size时，将size扩大到n，扩大的字符默认为'\0'
	s1.resize(20);
	cout << s1 << endl; //CSDN
	cout << s1.size() << endl; //20
	cout << s1.capacity() << endl; //31

	string s2("CSDN");
	//resize(n, char)n大于对象当前的size时，将size扩大到n，扩大的字符为char
	s2.resize(20, 'x');
	cout << s2 << endl; //CSDNxxxxxxxxxxxxxxxx
	cout << s2.size() << endl; //20
	cout << s2.capacity() << endl; //31

	string s3("CSDN");
	//resize(n)n小于对象当前的size时，将size缩小到n
	s3.resize(2);
	cout << s3 << endl; //CS
	cout << s3.size() << endl; //2
	cout << s3.capacity() << endl; //15
	return 0;
}

注意：若给出的n大于对象当前的capacity，则capacity也会根据自己的增长规则进行扩大。
5、使用reserve改变当前对象的容量大小

void reserve (size_t n = 0);

reserve规则：
 1、当n大于对象当前的capacity时，将capacity扩大到n或大于n。
 2、当n小于对象当前的capacity时，什么也不做。
g++编译器会缩容，但是不会影响数据，缩容代价很大一般不会缩容，vs不会，看编译器

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	cout << s << endl; //CSDN
	cout << s.size() << endl; //4
	cout << s.capacity() << endl; //15

	//reverse(n)当n大于对象当前的capacity时，将当前对象的capacity扩大为n或大于n
	s.reserve(20); 
	cout << s << endl; //CDSN
	cout << s.size() << endl; //4
	cout << s.capacity() << endl; //31

	//reverse(n)当n小于对象当前的capacity时，什么也不做
	s.reserve(2);
	cout << s << endl; //CDSN
	cout << s.size() << endl; //4
	cout << s.capacity() << endl; //31
	return 0;
}

注意：此函数对字符串的size没有影响，并且无法更改其内容
6、使用clear删除对象的内容，删除后对象变为空字符串

void clear();

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");

	//clear()删除对象的内容，该对象将变为空字符串
	s.clear();
	cout << s << endl; //空字符串
	return 0;
}

7、使用empty判断对象是否为空

bool empty() const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	cout << s.empty() << endl; //0

	//clear()删除对象的内容，该对象将变为空字符串
	s.clear();
	cout << s.empty() << endl; //1
	return 0;
}

十、string中元素的访问

1、[ ]+下标
因为string类对[ ]运算符进行了重载，所以我们可以直接使用[ ]+下标访问对象中的元素。并且该重载使用的是引用返回，所以我们可以通过[ ]+下标修改对应位置的元素。

char& operator[](size_t pos);
const char& operator[](size_t pos) const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	//[]+下标访问对象元素
	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		cout << s[i];
	}
	cout << endl;//结果CSDN

	//[]+下标修改对象元素内容
	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		s[i] = 'x';
	}
	cout << s << endl; //结果：xxxx
	return 0;
}

2、使用at访问对象中的元素
因为at函数也是使用的引用返回，所以我们也可以通过at函数修改对应位置的元素。

char& at(size_t pos);
const char& at(size_t pos) const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		//at(pos)访问pos位置的元素
		cout << s.at(i);
	}
	cout << endl;

	for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		//at(pos)访问pos位置的元素，并对其进行修改
		s.at(i) = 'x';
	}
	cout << s << endl; //xxxx
	return 0;
}

3、使用范围for访问对象中的元素(其实就是迭代器，傻瓜式替换成迭代器）
 需要特别注意的是：若是需要通过范围for修改对象的元素，则用于接收元素的变量e的类型必须是引用类型，否则e只是对象元素的拷贝，对e的修改不会影响到对象的元素。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	//使用范围for访问对象元素
	for (auto e : s)
	{
		cout << e;
	}
	cout << endl; //CSDN

	//使用范围for访问对象元素，并对其进行修改
	for (auto& e : s) //需要修改对象的元素，e必须是引用类型
	{
		e = 'x';
	}
	cout << s << endl; //xxxx
	return 0;
}

4.迭代器访问（深层是指针加模板）
迭代器访问才是主流C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("CSDN");
	
	//使用迭代器访问对象元素
	string::iterator it1 = s.begin();
	while (it1 != s.end())
	{
		cout << *it1;
		it1++;
	}
	cout << endl; //CSDN

	//使用迭代器访问对象元素，并对其进行修改
	string::iterator it2 = s.begin();
	while (it2 != s.end())
	{
		*it2 += 1;
		it2++;
	}
	cout << s << endl; //DTEO
	return 0;
}

十一、string中运算符的使用

1、operator=
 string类中对=运算符进行了重载，重载后的=运算符支持string类的赋值、字符串的赋值以及字符的赋值。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	string s2("CSDN");

	//支持string类的赋值
	s1 = s2;
	cout << s1 << endl; //CSDN

	//支持字符串的赋值
	s1 = "hello";
	cout << s1 << endl;  //hello

	//支持字符的赋值
	s1 = 'x';
	cout << s1 << endl; //x
	return 0;
}

注意string常用字符串拼接不是append而是+=
2、operator+=
 string类中对+=运算符进行了重载，重载后的+=运算符支持string类的复合赋值、字符串的复合赋值以及字符复合的赋值。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	string s2("hello");

	//支持string类的复合赋值
	s1 += s2;
	cout << s1 << endl; //hello

	//支持字符串的复合赋值
	s1 += " CSDN";
	cout << s1 << endl; //hello CSDN

	//支持字符的复合赋值
	s1 += '!';
	cout << s1 << endl; //hello CSDN!
	return 0;
}

3、operator+
 string类中对+运算符进行了重载，重载后的+运算符支持以下几种类型的操作：
 C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言
 string类 + string类
 string类 + 字符串
 字符串 + string类
 string类 + 字符
 字符 + string类
它们相加后均返回一个string类对象。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s;
	string s1("super");
	string s2("man");
	char str[] = "woman";
	char ch = '!';

	//string类 + string类
	s = s1 + s2;
	cout << s << endl; //superman

	//string类 + 字符串
	s = s1 + str;
	cout << s << endl; //superwoman

	//字符串 + string类
	s = str + s1;
	cout << s << endl; //womansuper

	//string类 + 字符
	s = s1 + ch;
	cout << s << endl; //super!
	
	//字符 + string类
	s = ch + s1;
	cout << s << endl; //!super
	return 0;
}

4.sting类还支持cout<< cin>> 输入和输出运算符重载还要！= == < <= > >=等运算符重载
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int main ()
{
  std::string foo = "alpha";
  std::string bar = "beta";

  if (foo==bar) std::cout << "foo and bar are equal\n";
  if (foo!=bar) std::cout << "foo and bar are not equal\n";
  if (foo< bar) std::cout << "foo is less than bar\n";
  if (foo> bar) std::cout << "foo is greater than bar\n";
  if (foo<=bar) std::cout << "foo is less than or equal to bar\n";
  if (foo>=bar) std::cout << "foo is greater than or equal to bar\n";
  return 0;

十二、string中与迭代器相关的函数

1、与正向迭代器相关的函数
begin函数:

iterator begin();
const_iterator begin() const;

end函数：

iterator end();
const_iterator end() const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("hello string");

	//正向迭代器
	string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it;
		it++;
	}
	cout << endl; //hello string

	return 0;
}

2、与反向迭代器相关的函数
rbegin

reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator rbegin() const;

rend

reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator rend() const;

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s("hello string");

	//反向迭代器
	string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
	while (rit != s.rend())
	{
		cout << *rit;
		rit++;
	}
	cout << endl; //gnirts olleh

	return 0;
}

十三、string与字符串之间的转换

1.将int，float，等转为string用to_string, 字符串转string前面已经讲了用构造
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2、使用c_str或data将string转换为字符串， string转int等类型用stoi等
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stoi例子：

#include <iostream>   // std::cout
#include <string>     // std::string, std::stoi

int main ()
{
  std::string str_dec = "2001, A Space Odyssey";
  std::string str_hex = "40c3";
  std::string str_bin = "-10010110001";
  std::string str_auto = "0x7f";

  std::string::size_type sz;   // alias of size_t

  int i_dec = std::stoi (str_dec,&sz);
  int i_hex = std::stoi (str_hex,nullptr,16);
  int i_bin = std::stoi (str_bin,nullptr,2);
  int i_auto = std::stoi (str_auto,nullptr,0);

  std::cout << str_dec << ": " << i_dec << " and [" << str_dec.substr(sz) << "]\n";
  std::cout << str_hex << ": " << i_hex << '\n';
  std::cout << str_bin << ": " << i_bin << '\n';
  std::cout << str_auto << ": " << i_auto << '\n';

  return 0;
}

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十四、string中子字符串的提取

1、使用substr函数提取string中的子字符串
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// string::substr
#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
  std::string str="We think in generalities, but we live in details.";
                                           // (quoting Alfred N. Whitehead)

  std::string str2 = str.substr (3,5);     // "think"

  std::size_t pos = str.find("live");      // position of "live" in str

  std::string str3 = str.substr (pos);     // get from "live" to the end

  std::cout << str2 << ' ' << str3 << '\n';

  return 0;
}

2、使用copy函数将string的子字符串复制到字符数组中
C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言

// string::copy
#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
  char buffer[20];
  std::string str ("Test string...");
  std::size_t length = str.copy(buffer,6,5);
  buffer[length]='\0';
  std::cout << "buffer contains: " << buffer << '\n';
  return 0;
}

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十五、string中的getline函数

我们知道，使用>>进行输入操作时，当>>读取到空格便会停止读取，基于此，我们将不能用>>将一串含有空格的字符串读入到string对象中。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s;
	cin >> s; //输入：hello CSDN
	cout << s << endl; //输出：hello
	return 0;
}

这时，我们就需要用getline函数完成一串含有空格的字符串的读取操作了。
用法一：

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

getline函数将从is中提取到的字符存储到str中，直到读取到换行符’\n’为止。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s;
	getline(cin, s); //输入：hello CSDN
	cout << s << endl; //输出：hello CSDN
	return 0;
}

用法二：

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

getline函数将从is中提取到的字符存储到str中，直到读取到分隔符delim或换行符’\n’为止。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	string s;
	getline(cin, s, 'D'); //输入：hello CSDN
	cout << s << endl; //输出：hello CS
	return 0;
}

十六、适用所有迭代器的reverse反转函数

C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言
注意所有的迭代区间都是左闭右开的，函数功能反转该迭代区间的元素
献上完整思维导图：
C++STL详解(一）一一string类介绍和使用,C++,c++,开发语言
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