C++初阶-string类1
目录
1.为什么学习string类
1.1C语言中的字符串
1.2一个面试题
2.标准库中的string类
2.1string类（简介）
2.2auto关键字和范围for
2.2.1auto关键字
2.2.2范围for
2.3string类对象的常见构造
3.string的构造函数
4.string的遍历及修改
5.总结
1.为什么学习string类
1.1C语言中的字符串
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。
1.2一个面试题
字符串相加：
https://leetcode.cn/problems/add-strings/description/、
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。
2.标准库中的string类
2.1string类（简介）
string类的官方文档：https://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=string
之后我们将围绕这个文档进行一系列string类的讲解。
2.2auto关键字和范围for
2.2.1auto关键字
这不是我们现在学习的重点，不过之后要用到的。
（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
（5）auto不能直接用来声明数组
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{ };
int main()
{auto a = 10;//识别出a为整型auto c = 10.3;//识别出c为double类型auto d = 10.1f;//识别出d为float类型Date e;auto f = e;//识别出f为Date类型auto b;//必须初始化，因为要自动识别等号右边的类型auto g = 0, h = 1;//g和h都为整型auto i, j = 1;//能识别出j为整型，而不能识别iauto k = 1.0, l = 2;//推导出k为double类型，而l为int类型，所以会报错auto& m = a;//可以用引用，写return 0;
}第五点在C++11是不支持的，但是在C++20后就支持了，所以现在作为函数参数时也是没问题的。
auto func3()
{//没有问题//可以通过返回值推导类型return 3;
}
但若用auto作为返回值来层层调用就会很恶心，因为如果每一个都用auto作为返回类型，那么我们就需要去一直找到返回值开始确定的地方，如果有报错就非常难受，所以建议还是自己写类型吧。
int main()
{auto x = 1;auto y = &x;auto* z = &x;auto& m = x;return 0;
}我们可以推导出y、z都为指针类型，m是引用。但是z和y的定义是有区别的，如果像y定义的那种写法，等号右边可为任意类型，而若用z这种写法，那么等号右边就只能为指针类型了，且z也必须为指针。
如果我们auto arr[]={4,5,6};这种写法是错误的，不能推导数组的类型。
日常中我们并不是auto用来写这种简单的类型的，我们可以用在类型名很长的时候，如之后可能用到的类型名：std::map<std::string,std::string>dict={};这种写法就不需要全部写出来了，直接用auto即可。
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。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int arr[10] = { 0 };//普通写法for (size_t i = 0; i < 10; i++){cout << i << " ";}cout << endl;//范围for写法for (size_t i : arr){cout << i << " ";}cout << endl;return 0;
}结果为：
这样能证明i是能作为一个局部变量来做arr[i]的打印的
若这样写：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int arr[10] = { 0 , 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };//普通写法for (size_t i = 0; i < 10; i++){cout << i << " ";}cout << endl;//范围for写法for (size_t i : arr){cout << arr[i] << " ";}cout << endl;return 0;
}则结果为：
证明这个i是一直在变化的，而且不会因为没指定范围而越界的问题，且i是一直在++的。
我们不能这样写（一般），若不修改，则需要加const；若修改则需要加引用。（要改变数组的情况下）
为什么不会修改的？
其实刚刚我说错了，就是说i是arr[i]的拷贝，i的改变不会影响arr中的值；故要这样写：
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int arr[10] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };for (auto& e : arr){e *= 2;}for (const auto e : arr){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}这样写的打印结果是：
我们一般要加引用，防止我们在循环中修改时就不会影响arr了。
若我们把auto 改为具体类型也不会报错的，只是我想让你们记得用而已，不过建议用auto，因为之后定义的东西多了，就会很难找那个数组的定义时的开始类型了。
2.3string类对象的常见构造
这是三个默认构造函数和一个拷贝构造函数，一般我们需要注意的就是前面两个构造函数。
而我们需要的就是知道和了解这些构造函数，我们需要了解重要的string类里面的成员函数。当然我们需要根据下面的表格的函数来进行讲解：
当然这个文档不是比较好用，我们需要进入官方文档：https://legacy.cplusplus.com/reference/
搜索string 就可以看到搜索结果：
下面的内容与上张照片相同，我们需要点进
切换为：C++11版本才能看的更多重载函数（但现在我们还没学得深入，我们基本上看的是C++98版本的）。
虽然我们看到的是英文文档，我们需要看文档时用连蒙带猜的方式来得出一个函数的作用，虽然我们可以翻译，但是你看一下翻译后的界面就是很烦的：
虽然有些翻译的还行，但是这个确实看起来不是很舒服，建议还是看英文的。
进入主题吧！
3.string的构造函数
我们讲解构造函数前先说一下：不是每一个成员函数都会讲解，我们只讲重要的，有些我们只要知道它有就可以了，因为string设计的时候有些部分有重叠的地方，之后会体现的，所以有很多冗余的部分，也有一些用得不多的地方，这个是需要注意的。而且我现在是讲用法，讲完string的所有成员函数后，会自己实现那些比较重要的成员函数（只要在string类中用到的我们就简单称为成员函数，有些是相当于友元的，但是我们还是要学的）。
最常用的构造函数是1、2、3、4（2是拷贝构造）
这些构造函数重载得比较多，我们暂时只看这三个，第二个是拷贝构造，我们来猜一下第三个函数的功能，它看似是拷贝构造的重载，但因为它有额外的参数且没有给全缺省。我们需要看：
我们从（3）看出，这个函数的作用是：拷贝从pos位置开始取len个字符拷贝，len的缺省值为npos（先不管，是一个整型的最大值）。简单来说是从pos位置取len个字符拷贝到str里面。注意：虽然我们没有说是从哪个地方拷贝来的，因为成员函数第一个形参默认为this指针，而这个指针是不会显式给的，而在调用时我们是直接用this->_str（string类里面的数组）。
我们是来用的，底层如何实现我们需要到后面几篇博客里面的：string成员函数的手动实现里面再讲。
在现阶段，我只需要演示用法，先了解一下，之后会讲底层的，所以现在的内容要讲解很多。
记得包含头文件string来用这个类里面的函数。
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
int main()
{//(1)string s1;//(4)//常量字符串初始化string s2("Hello world");//(2)string s3(s2);//(3)string s4(s2, 6, 10);//(3)string s5(s2,6);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;cout << s3 << endl;cout << s4 << endl;cout << s5 << endl;return 0;
}打印结果为：
所以这就是我们的用法。
第五个函数的意思是取s的前n个字符到_str里面（初始化）。
第六个用n个c字符取初始化。
这都是根据那个文档来推出来的。
析构函数就是简单的把那些东西全部置为空等等作用，这个就不讲了。
赋值运算符重载函数：
有三个重载函数：
分别意思是：用str（string类型）去赋值给等号左边的string对象；用字符串去给string对象赋值；用一个字符取赋值。一般情况下是用第一个，。第一个也是标准的，不写也会自动生成的。
如：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
int main()
{string a("abcdefg");//(1)string b;b = a;//(2)string c ;c = "abcdefghijk";//(3)string d ;d = 'a';cout << a << endl;cout << b << endl;cout << c << endl;cout << d << endl;return 0;
}运行结果如下：
4.string的遍历及修改
一般我们使用的是下标+[]的形式进行遍历的，这种方式我们不仅可以遍历还可以修改，如下使用方式：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
int main()
{string s2("hello world");//遍历方式1//下标加[]for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++){s2[i] += 1;}for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++){cout << s2[i] << endl;}return 0;
}其中size（）获取string的字符个数。当然我们在string中可以直接打印s2（<<运算符重载）cout<<s2;
而这种方式在string中用了[]运算符重载的知识，所以一般我们可以视为如下形式来实现[]的运算符重载：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<assert.h>
namespace td
{class string{//[]运算符重载char& operator[](size_t pos){assert(pos < _size);return _str[pos];}private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;};
}在不考虑模板的情况下底层大概是这样的形式来写这个[]的运算符重载。因为返回的是引用，所以导致了[]可以修改（修改会影响string对象）。
本质上是把s2+=[i]转换为s2.operator[](i) += 1;这样是让代码可读性更高了。
但是在真正string类里面定义了两个[]的运算符重载：
若调用第一个[]的重载，则可读可写；而第二个[]的重载，则是对于const的string对象用的。
否则就涉及到权限放大了，这样不会让const string对象修改了。
如：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
#include<assert.h>
int main()
{//普通成员对象调用第一个[]的string s2("hello world");for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++){s2[i] += 1;}for (size_t i = 0; i < s2.size(); i++){cout << s2[i] << " ";}cout << endl;//const成员对象调用第二个[]的const string s5("xxxxxxxx");s5[0] = 'y';return 0;
}那么结果就为：
因为const的string对象我们只可以读不可以写。
5.总结
这篇博客讲了string的一些基本知识和一些成员函数的用法，但是由于string的成员函数比较多，所以需要下讲继续讲了，喜欢的可以一键三连哦！
