C++的string类

string 类的文档：文档链接

1 string 类的介绍

string 是用来存储字符串的一个类，内部封装了许多对字符串进行操作的成员函数，方便用户进行使用
想要使用 string ，就需要在项目中包含头文件 string.h，又由于 string 位于命名空间 std 下，所以需要使用 using namespace std 来展开命名空间

#include <string> //头文件
using namespace std; //展开命名空间
int main()
{string str1;return 0;
}

2 string 类常用的接口

2.1 string 的构造函数

string 的常用构造函数主要有三个：

构造函数	说明
string()	无参构造函数，用于构造空字符串
string(const char* s)	带参构造函数，可以通过 C 的字符串来构造 string 对象
string(const string& s)	拷贝构造函数，可以通过已有的 string 对象来初始化另一个 string 对象

示例：使用上述的三个构造函数来构造 string 类型的对象

#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1; //无参构造string str2("hello world"); //通过 C 的字符串构造stringstring str3(str1); //拷贝构造return 0;
}

2.2 string 遍历时常用的接口

接口名称	说明
begin()	获取指向第一个位置的迭代器
end()	获取指向最后一个字符的下一个位置的迭代器
rbegin()	获取指向最后一个字符的迭代器
rend()	获取指向第一个字符的前一个位置的迭代器
operator[]	[]重载，使 string 可以通过下标来访问
size()	获取字符串有效字符的个数

遍历 string 有三种方式：

• 使用下标遍历，也就是类似于 C 语言遍历字符串的方式
• 使用迭代器遍历，迭代器是类似于指针的工具，后续的每个 STL 容器都有自己的迭代器，用户可以通过 类型名::iterator 来获取容器的迭代器
• 使用 auto 关键字和范围 for 遍历，auto 关键字可以让编译器根据表达式来推演出变量的类型，不需要用户自己指定，auto 在函数中，可以作为返回值类型，但是不可以修饰形参，但是作为返回值要谨慎使用

使用下标遍历

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");for (size_t i = 0;i < str1.size();++i){cout << str1[i];}return 0;
}

使用迭代器遍历

正向迭代器

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");string::iterator it = str1.begin();while (it != str1.end()){cout << *it;it++;}cout << endl;return 0;
}

反向迭代器
在使用反向迭代器的时候，要注意迭代器的类型名变成了 reverse_iterator，并且在遍历时，迭代器需要进行++而不是- -

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");string::reverse_iterator rit = str1.rbegin();while (rit != str1.rend()){cout << *rit;rit++;}cout << endl;return 0;
}

使用 auto 和范围 for 遍历

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");//不修改元素for (auto ch : str1){cout << ch;}//需要修改元素时//for (auto& ch : str1)//{//	cout << ch;//}cout << endl;return 0;
}

以这个方式遍历时，无法对字符串内的元素进行修改，如果想要修改，在 auto 后加上&即可，这样一来，ch 就是字符串元素的引用

2.3 string 容量相关的接口

接口名称	说明
size()	返回字符串有效元素个数
length()	返回字符串有效元素个数
capacity()	返回开辟的空间总大小
empty()	判断字符串是否为空串，是空串返回 true，不是返回 false
clear()	清空字符串的字符
reserve()	预留空间
resize()	设置有效字符的个数

在这里着重说明一下 reserve() 和 resize()

2.3.1 reserve

reserve 的参数列表与返回值如下：

void reserve (size_t n = 0);

功能是为字符串预留空间，在预留空间时，它遵循以下原则：

• n > 当前字符串容量时，对字符串进行扩容，扩充容量至 n 或者更大，在 vs 中，扩充是按照 1.5 倍进行扩充
• n = 当前字符串容量时，不进行任何操作
• n < 当前字符串容量时，是否进行容量的缩小是不确定的，取决于编译器的实现，在 vs 中，不对容量进行缩减

进行空间的扩充时：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");cout << "原大小: " << str1.capacity() << endl;str1.reserve(20);cout << "新大小: " << str1.capacity() << endl;cout << endl;cout << "原大小: " << str1.capacity() << endl;str1.reserve(40);cout << "新大小: " << str1.capacity() << endl;cout << endl;cout << "原大小: " << str1.capacity() << endl;str1.reserve(60);cout << "新大小: " << str1.capacity() << endl;cout << endl;return 0;
}

在 vs 中得到的结果如下：

可以看到，第一次扩充时，扩了两倍，但是后续都是 1.5 倍

进行空间的缩减时：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");cout << "原大小: " << str1.capacity() << endl;str1.reserve(5);cout << "新大小: " << str1.capacity() << endl;return 0;
}

在 vs 中，得到的结果是：

因此可以得到，在 vs 中，不会对空间缩减

2.3.2 resize

resize 的参数列表和返回值如下：

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

它的功能是将字符串的有效字符个数改成 n 个，在更改时，遵循以下的规则：

• n > 当前字符串有效字符个数，那么就会添加字符至 n 个，如果有给定参数 c，那么就用 c 来进行补充，否则使用 ‘\0’
• n = 当前字符串有效字符个数，就不进行任何操作
• n < 当前字符串有效字符个数，就会将字符串缩短至 n ，移除多余字符

增加有效字符：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");str1.resize(20, 'a');cout << str1;return 0;
}

减少有效字符：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");str1.resize(5);cout << str1;return 0;
}

2.4 string 增删改查相关的接口

接口名称	说明
push_back()	在字符串中尾插字符 c
append()	在字符串中尾插字符串
operator+=()	在字符串后尾插字符或字符串
find()	在字符串中从 pos 位置自前向后查找字符或字符串
rfind()	在字符串中从 pos 位置自后向前查找字符或字符串
substr()	返回子串

2.4.1 push_back

push_back 的参数列表与返回值如下：

void push_back (char c);

作用是在字符串中尾插字符 c

示例：在字符串 str1 中尾插一个字符

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");str1.push_back('a');cout << str1 << endl;return 0;
}

2.4.2 append

append 的参数列表与返回值如下：

string& append (const char* s);
string& append (const string& str);

作用是在字符串中尾插字符串 s 或 str

示例：分别在 str1 和 str2 后尾插字符串

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");string str2("hello bit");str2.append(str1);cout << str2 << endl;str1.append("hello bit");cout << str1 << endl;return 0;
}

2.4.3 operator+=

operator+= 的参数列表与返回值如下，它重载了 += 运算符：

string& operator+= (const string& str);
string& operator+= (const char* s);
string& operator+= (char c);

它相当于是 append 和 push_back 的结合体，既可以尾插字符，也可以尾插字符串

示例：分别在 str1 后尾插字符，在 str2 后尾插字符串

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");string str2("hello bit");str1 += 'a';str2 += "hello world";cout << str1;cout << str2;return 0;
}

2.4.4 find

find 的参数列表与返回值如下：

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;

作用是从 pos 位置开始向后查找字符或字符串，返回字符或字符串的位置

示例：在 str1 中查找单词 hello 和字符 h，假设 str1 为 hello world

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");cout << str1.find('h') << endl;cout << str1.find("hello") << endl;return 0;
}

2.4.5 rfind

rfind 的参数列表与返回值如下：

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;

作用是从 pos 位置开始，向前查找字符或字符串，返回它的位置，这里的 npos 值为 -1，由于是 size_t，所以最终的值为 int 最大值，相当于默认从最后开始

示例：在 str1 中查找单词 hello 和字符 h，假设 str1 为 hello world

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");cout << str1.rfind('h') << endl;cout << str1.rfind("hello") << endl;return 0;
}

2.4.6 substr

substr 的参数列表与返回值如下：

string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;

作用是返回 pos 位置开始，长度为 len 的子串，若 len 没有指定，则默认到字符串末尾

示例：取出 str1 中的子串 hello，假设 str1 为 hello world

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1("hello world");cout << str1.substr(0, 5) << endl;return 0;
}

2.5 其它接口

接口名称	说明
operator<<()	<< 运算符的重载，使 string 类型的对象可以直接通过 << 输出
operator>>()	>> 运算符的重载，使 string 类型的对象可以直接通过 >> 接收输入
getline()	接收输入的字符串
relational operators	用于字符串的比较，重载了 <，>，<=，>=，==，!= 运算符

主要来说明一下 getline()

2.5.1 getline

substr 的参数列表与返回值如下：

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

作用是接收输入的字符串，在接收时，默认以遇到 ‘\n’ 作为结束，若用户指定了参数 delim，则以指定的字符作为结束
与 >> 重载不同的是， >> 重载遇到空白字符就认为结束

示例：接收 hello world 至 str1 内

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str1;getline(cin, str1);cout << str1 << endl;return 0;
}