C++--string类对象

一,引言

string类对象在于更好的处理字符串问题，为对于字符串这一类型提供更加方便的接口和运算符的重载。本片文章首先会引入auto关键字和范围for两个C++11小语法。之后按照如下网站所提供的顺序经行讲解。cplusplus.com - The C++ Resources Networkhttps://legacy.cplusplus.com/

一共分为八个部分，默认成员函数，迭代器， 关于容量的成员函数，元素存取相关函数，修饰符相关函数，针对字符串的操作的函数，全局函数。本篇文章对经常使用的进行详细的介绍，其他的进行略讲，有需求的通过上面的网站有详细的介绍。

二,auto关键字，范围for

1,auto关键字

auto首先不能作用于数值，其次auto不能作为函数的形参的参数类型，当auto同时修饰多个变量时，变量的类型必须一致。否则会导致编译报错。通常来说auto就是通过编译器的推理来确定auto修饰的数据类型。下面提供一些例子：

void text1()
{int a = 0;auto b = a;
}auto fun3()
{return 3;
}int main()
{auto b = fun3();return 0;
}

auto b根据a的类型编译器推到得出b的类型，auto作为函数返回类型是同样根据返回值得出auto具体的返回类型，当使用auto变量去接受函数体是也是根据返回数据的数据类型进而得出auto的具体类型。

以上例子看似得不出来auto得优越性，下面还有一组例子：
 

int main()
{string s1 = "fadslfj";std::string::iterator it = s1.begin();auto s = it;return 0;
}

当数据得类型特别长时，使用auto会大大的减少变量类型的书写长度，使得代码更加简洁。

2,范围for

范围for分为两个部分，第一部分表示范围内使用迭代器，第二部分表示迭代的范围。

范围for具有自动迭代，自动取数据，自动判读结束的性质。其作用范围可用于数组以及容器对象进行迭代。

下面举一些例子：
 

int main()
{int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };// C++98的遍历for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i){array[i] *= 2;}for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); ++i){cout << array[i] << endl;}// C++11的遍历for (auto& e : array)e *= 2;for (auto e : array)cout << e << " " << endl;string str("hello world");for (auto ch : str){cout << ch << " ";}cout << endl;return 0;
}

头两个是数组普通的数据进行遍历，后面auto表示一个迭代器变量，冒号后面表示迭代器的范围，当使用引用时必须加&。当作用在类对象时也是一样的。

三,默认成员函数

1，构造函数

首先第一个支持无参数的默认构造，第二个，以及第三个为拷贝构造。第四个，第五个支持字符串形式的构造。第六个支持字符形式的构造。

下面举一些例子来看一下效果：
 

void text_string1()
{//传入字符串形式string s1("fsdlkjlsdfjk");//字符串，加个数string s2("asdf", 2);//个数，单个字符string s3(2, 'a');//拷贝构造string s4(s3);//拷贝构造，后加参数的string s5(s1, 1, 3);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;cout << s3 << endl;cout << s4 << endl;cout << s5 << endl;
}

第二个就是单纯的拷贝构造--------------s4

第三个表示从原对象的第pos个位置开始拷贝，拷贝长度为npos的字符到原对象--------s5

第四个就是表示传入的类型为字符串类型------------s1

第五个表示传入为字符串类型，n表示截取前n个数据拷贝到原对象 ------------s2

第六个表示传入为字符形式将n个c传入原对象，n表示传入字符的个数，c表示字符数据--s3

2，析构函数

当string对象动态开辟空间时，需要析构函数，由于是编译器自动调用，这次不进行详细的介绍

3，等号(=)运算符的重载

 对于等号运算符的重载一共有三个，第一个是string类型，第二个是字符串类型，第三个是字符类型

来看一下例子：
 

void text_string2()
{std::string str1, str2, str3;str1 = "Test string: ";   // c-stringstr2 = 'x';               // single characterstr3 = str1 + str2;       // stringcout << str1 << endl;cout << str2 << endl;std::cout << str3 << '\n';
}

第一个调用参数为类对象的赋值---------str3

第二个调用参数为字符串类型的赋值-------str1

第三个调用参数为字符类型的赋值--------str2 

四,Iterators(迭代器)

1，begin

 返回第一个字符位置的迭代器，有两个类型第一个用在可修改的对象上，第二个用不可修改的对象上。

来看一组例子：
 

void text_string3()
{string s1("fjdsaklfjlasd");string::iterator it = s1.begin();cout << *it << endl;for (auto it : s1){cout << it ;}
}

第一个打印返回第一个位置的字符，此时的迭代器是指针，所以可以解引用，但是并不是所有的迭代器都是指针。

2，end

 返回最后一个位置的迭代器， 有两个类型第一个用在可修改的对象上，第二个用不可修改的对象上。

来看一组例子：

void text_string4()
{string s1("fjdsaklfjlasd");string::iterator it = s1.end();//cout << *it << endl;cout << *(it-1) << endl;}

打印倒数第二个位置的字符，最后一个位置的字符是用来判断结束条件。当使用迭代器解引用打印最后一个位置的字符会报错。 

3，rbegin

 返回最后一个字符位置的迭代器，有两个类型第一个用在可修改的对象上，第二个用不可修改的对象上。

来看一组例子：
 

oid text_string5()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1[8] << endl;string::reverse_iterator it = s1.rbegin();//cout << *it << endl;cout << *it << endl;}

打印的是最后一个有效字符（倒数第二个位置），当rbegin进行++操作是往字符串前面走 。

4，rend

返回end位置的迭代器，也就是最后一个位置 。有两个类型第一个用在可修改的对象上，第二个用不可修改的对象上。

来看一组例子：
 

void text_string6()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1[8] << endl;string::reverse_iterator it = s1.rend();cout << *(it-1) << endl;cout << *it << endl;}

当时（rend-1）时打印了第一个位置的字符，rend是发生了报错，因为rend和end指向的是一个位置，所以报错原因都是一样的。

要注意的是rbegin和rend的++，--都是相反的，要和begin和end区别开。 

五,关于容量的成员函数

1，size

返回有效字符的个数。

来看一组例子： 

void text_string10()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1.size() << endl;
}

 需要注意是有效字符，不包括最后判断字符，以及和容量的大小无关

2，length

length和size的用法完全一致。 

3，max_size

返回字符串能达到的最大长度，主要用于对字符串对象一个最大长度的限制。

4，resize

作用于对长度的修改，两个类型，表示对string对象长度修改为n。

分为两种情况，当n小于size时，删除size之后的数据。当n大于size时对string对象进行扩容填充，直到填充到n个字符，第一个类型进行默认填充，第二个类型自己输入字符填充。 

来看一组例子：
 

void text_string11()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1.size() << endl;cout << s1 << endl;s1.resize(5);cout << s1.size() << endl;cout << s1 << endl;s1.resize(20);cout << s1.size() << endl;cout << s1 << endl;s1.resize(25,'b');cout << s1.size() << endl;cout << s1 << endl;
}

 原对象是8个字符，长度为8，第一个resize（5）小于size，这个函数会对此对象删除5以后的数据

。第二个resize(20)大于size，没有传入参数，编译器填入默认参数。第三个resize(25)，比size大

5，所以填入5个b。

5，capacity

计算string对象容量的大小，并不等于size的长度。 

6，reverse

对string对象的容量进行改变。函数参数n大于对象容量，会对该对象进行扩容，扩容的大小大于等于n。当n小于对象容量，若n小于size则对该对象不做处理。若n大于size小于容量，这种情况编译器自行处理，可能缩容也可能不做处理。

来看一组例子：

void text_string12()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;cout << s1 << endl;string s2("ffdasfaj");s1.reserve(5);cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;cout << s1 << endl;string s3("ffdasfaj");s1.reserve(20);cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;cout << s1 << endl;s1.reserve(15);cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;cout << s1 << endl;
}

 

第一组数据对原对象的size，capacity记录原始数据。

第二组当n小于size时，size，capacity都不变数据不受影响

第三组当n大于capacity时，size不变，capacity进行扩容，进行整数倍扩容，capacity大于n

第四组当n大于size小于capacity时，size不变，capacity进行缩容 

7，clear

清除字符串，使得size为0，capacity不变

来看一组例子：

void text_string13()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;s1.clear();cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity()<< endl;
}

 

8，empty

仅仅判断string对象是否为空，不影响string里面的内容。

0为true，其他值为false。

六,元素存取相关函数

1，操作符重载[]

 这个函数有两种形式，第一种对于不修改字符对象内容，第二种用于修改字符对象。[]的重载，使得string类型的对象直接使用[]返回索引位置的引用。

下面来看一组例子：

void text_string7()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1[0] << endl;s1[0] = 'g';cout << s1[0] << endl;//cout << s1[100] << endl;}

[]操作符通过返回值可以对指定位置进行修改，里面的操作数如果大于size，会显示未定义错误

2，at

at的功能和[]一致，只有在操作数大于size时，at会报out_of_range错误。 

3，back

 作用于string返回最后有效字符的引用，同样有两种类型，第一种可以修改string的内容，第二种则不可以进行修改。

来看一组例子：
 

void text_string8()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1.back() << endl;s1.back() = 'g';cout << s1.back() << endl;
}

 可以通过引用来修改最后一个字符的值，此函数不能用于空对象，会显示未定义报错。 

4，front

返回第一个位置字符的引用 ，和begin函数相似。有两种类型，第一种可以修改string的内容，第二种则不可以进行修改。

来看一组例子：
 

void text_string9()
{string s1("ffdasfaj");cout << s1 << endl;s1.front() = 'g';cout << s1 << endl;
}

  可以通过引用来修改第一个字符的值，此函数不能用于空对象，会显示未定义报错。

七,修饰对象相关函数

1，+=运算符重载

返回string对象的引用，在string对象的尾部插入string对象，字符串，或者字符。

来看一组例子

void text_string1()
{string s1;string s2 = "fasljl";s1 += s2;cout << s1 << endl;s1 += "aaaaa";cout << s1 << endl;s1 += 'm';cout << s1 << endl;}

 

第一组实现对象之间的加等

第二组实现对象与字符串之间的加等

第三组实现对象与字符类型的加等

当容量不够时，自动进行扩容 

2，append

实现对原字符串的尾部插入，和（+=）功能相似。

第一个str表示子对象，实现子对象对原对象尾部的插入。

第二个str表示子对象，subpos表示子对象开始的位置(起点为0)，sublen表示从起点开始的长度。

此函数表示将从subpos开始的位置向后sublen个长度的内容，尾插到原对象。subpos大于str长度时报out_of_range错误。

第三个s表示字符串，将字符串尾插到元对象

第四个s表示字符串，n表示起点的位置。此函数表示从起点开始的位置一直到结尾的内容尾插到原对象。

第五个n表示个数，表示字符。此函数将n个字符尾插到原对象。

来看一组例子：

void text_string2()
{string s1;string s2 = "fasljl";string s3;s1.append( s2);cout << s1 << endl;s1.append(s2, 0, 2);cout << s1 << endl;s3.append("aaaaa");cout << s3 << endl;s3.append("bbbbbbb", 3);cout << s3 << endl;s3.append(3,'p');cout << s3 << endl;}

 

第一组表示对象之间

第二组表示对象与指定对象区间之间

第三组表示对象与字符串之间

第四组表示对象与指定字符串区间之间

第五组表示对象与字符之间，注意必须要传字符个数，不支持只传入单个字符

注意：在字符串或者字符没有进行初始化操作时，都会出现抛出异常

3，push_back

尾插单个字符，此函数实现了单个字符传入 ，字符没有初始化会有抛出异常。

4，assign

注意功能就是代替原对象，分为下面五种

第一个str表示子对象，实现子对象对原对象的替换

第二个str表示子对象，subpos表示子对象开始代替的位置，sublen从开始代替的位置向后的长度。此函数表示从subpos位置开始sublen个长度的内容，代替到原对象。

第三个s表示字符串，将字符串的内容代替到原对象

第四个s表示字符串，n表示起始位置。此函数表示从起始位置开始一直到字符串结束的内容，替换到原对象。

第五个n表示字符个数，c表示字符。此函数将n个字符替换到原对象

来看一组例子

void text_string3()
{string s1 = "fsdjlkjkfsdlj";string s2 = "fasljl";string s3;s1.assign(s2);cout << s1 << endl;s1.assign(s2, 0, 2);cout << s1 << endl;s3.assign("aaaaa");cout << s3 << endl;s3.assign("bbbbbbb", 3);cout << s3 << endl;s3.assign(3, 'p');cout << s3 << endl;}

 

第一组表示对象之间的代替

第二组表示对象与指定对象区间的代替

第三组表示对象与字符串之间的代替

第四组表示对象与指定字符串区间的代替

第五组表示对象与指定个数字符之间的代替

注意：这些代替过程中，子对象，子字符串，子字符不受影响。原对象的原有数据全部被子数据代替。 

5，insert

这个函数的功能在指定位置插入数据，分为下面五个部分

第一个，pos指原对象的指定位置，str表示子对象。将子对象的数据插入到元对象指定位置之前的位置。

第二个，pos指原对象的指定位置，str表示子对象，subpos表示子对象的指定位置，sublen表示子对象的数据长度。此函数表示将子对象从subpos位置开始sublen长度的数据插入到原对象pos位置之前。

第三个，pos指原对象的指定位置，s表示字符串。将字符串传入pos位置之前。

第四个，pos指原对象的指定位置，s表示字符串，n表示起始位置。此函数表示从n开始一直到字符串结束的数据插入到pos之前。

第五个，pos指原对象的指定位置，，n表示字符个数，c表示字符。将n个字符插入到pos之前的位置。

来看一组例子：
 

void text_string4()
{string s1 = "fsdjlkjkfsdlj";string s2 = "fasljl";string s3;s1.insert(0,s2);cout << s1 << endl;s1.insert(0,s2, 0, 2);cout << s1 << endl;s3.insert(0,"aaaaa");cout << s3 << endl;s3.insert(0,"bbbbbbb", 3);cout << s3 << endl;s3.insert(0,3, 'p');cout << s3 << endl;}

 

第一组表示对象与对象之间

第二组表示对象与指定对象区间之间

第三组表示对象与字符串之间

第四组表示对象对指定区间字符串之间

第五组表示对象与n个字符之间。

注意：当指定区间超出所在字符串或者对象长度时会抛异常。 

6，erase

此函数和clear相似，erase可以进行指定位置和指定长度的删除，若长度不传参数则表示从指定位置到最后全部删除。若pos超出对象范围，则会抛异常。 

7，replace

此函数实现子数据对原对象指定区域的替换，和assign相似。 

第一个，pos指定原对象位置，len字符长度，str表示子对象。此函数表示，从pos位置开始len个数据的内容由str对象数据代替。

第二个，pos指定原对象位置，len字符长度，str表示子对象，subpos表示子对象的起始位置，sublen长度。此函数表示将子对象从subpos位置之后sublen长度的数据代替原对象从pos开始len个长度的数据。

第三个，pos指定原对象位置，len字符长度，s表示字符串，此函数表示将字符串的数据替换到原对象从pos位置开始len个长度的数据。

第四个，pos指定原对象位置，len字符长度，s表示字符串，n表示起始位置。此函数表示对子字符串从n开始位置到末尾的数据替换到原对象从pos位置开始len个字符的内容

第五个，pos指定原对象位置，len字符长度，n代表数据个数，c表示字符。此函数表示将n个字符替换到原对象从pos位置开始len个长度的内容。

下面来看一组例子

void text_string5()
{string s1 = "fsdjlkjkfsdlj";string s2 = "aaaaaaaaaa";string s3 = "llllllll";s1.replace(0, 2, s2);cout << s1 << endl;s1 = "fsdjlkjkfsdlj";s1.replace(0, 2, s2, 0, 2);cout << s1 << endl;s3.replace(0, 2, "aaaaa");cout << s3 << endl;s3 = "llllllll";s3.replace(0, 2, "bbbbbbb", 3);cout << s3 << endl;s3 = "llllllll";s3.replace(0, 3, 4, 'p');cout << s3 << endl;}

第一组表示对象与对象之间

第二组表示对象与指定对象区间之间

第三组表示对象与字符串之间

第四组表示对象对指定区间字符串之间

第五组表示对象与n个字符之间。

注意：pos和subpos当越界时会抛异常

8，swap

实现两个对象的交换 

9，pop_back

erase最后一个有效字符，当字符对象为空时，会显示未定义错误。

八,针对字符串相关函数

1，c_str

返回一个指向首字符的数组指针。 

2，get_allocator

 返回一个分配器对象的副本

3，copy

将原对象的指定内容拷贝到s数组中，pos指原对象的位置，len指拷贝长度

来看一组例子

void text_string6()
{string s1 = "fsdjlkjkfsdlj";char arr[100]= "0";cout << s1.copy(arr,2,0) << endl;cout << arr << endl;}

 

相当于从原对象指定内容拷贝到数组中

 

4，find

数据与原对象的匹配函数，匹配成功返回数据的下标

第一个，str子对象，pos指开始匹配的的位置。此函数表示从pos位置开始和子对象进行匹配

第二个，s字符串，pos指开始匹配的位置。此函数表示从pos位置开始和字符串进行匹配

第三个，s字符串，pos指开始匹配的位置，n字符串需要匹配的长度。此函数表示从pos位置开始匹配，匹配字符串前n个数据。

第四个，pos位置开始匹配匹配c字符。

来看一组例子

void text_string7()
{string s1 = "fsdjlkjkfsdlj";string s2 = "jlk";cout << s1.find(s2,0) << endl;cout << s1.find(s2, 3) << endl;cout << s1.find(s2, 4) << endl;cout << s1.find("sdj", 0) << endl;cout << s1.find("sdj", 3) << endl;cout << s1.find("sdj", 3,1) << endl;cout << s1.find('j', 4) << endl;
}

 

第一组匹配成功返回下标3 

第二组匹配成功返回下标3

第三组匹配失败返回 npos

第四组匹配成功返回下标1

第五组匹配失败返回 npos

第六组匹配成功返回下标9，这匹配一个字符s

第七组匹配成功返回下标6

5，rfind

倒着查找，pos表示查找范围为pos以及pos之前，其余参数都和find一致 

6，find_first_of

当匹配数据的第一个数据匹配成功就算成功，参数和find一致 

7，find_last_of

 当匹配数据的最后一个有效数据匹配成功就算成功，参数和rfind一致 

8，substr

构造一个新的对象，将原对象的指定数据拷贝的新构造的数据，pos指开始的位置，len指拷贝长度。 

来看一组例子：

void text_string8()
{string s1 = "fsdjlkjkfsdlj";cout << s1.substr(0, 3) << endl;cout << s1.substr(0) << endl;cout << s1.substr(4) << endl;}

此函数生成一个临时对象。 

9，compare

比较原对象和子对象，子字符串。pos，len修饰原对象，分别代表起始位置和跨越长度。subpos，和sublen，修饰子对象 ，分别代表起始位置和跨越长度。n表示子字符串开始比较的起始位置。

九,全局函数

1，+运算符重载

两个类型相加，构造出一个新的string对象，该对象为临时对象 

2，>>运算符重载

可以输入string类型的变量 

3，<<运算符重载

可以输出string类型的对象 

4，getline

向比较于>>此函数遇到空格不停止读入，遇到换行结束。 

十,总结

有几个重要的接口（size，resize，reserve，=，+=，empty，clear，getline，find）需要熟悉掌握，其他的接口注意进行了解，当需要的时候可以通过查文档的方式进行了解如何去使用。