文章目录

• • 1.为什么学习string类？
  • • 1.1 C语言中的字符串
    • • OJ题目1：字符串相加
  • 2.标准库中的string类
  • • 2.1 string类(了解)
    • • 总结：
    • 2.2 string类的常用接口说明
    • • 1. string类对象的常见构造
      • 2.string类对象的容量操作
      • • max_size
        • reserve和resize
      • 3. string类对象的访问及遍历操作
      • 4. string类对象的修改操作
      • • erase
        • insert
        • operator +=
        • c_str
        • **find和rfind**
        • • 取出文件名的后缀
          • 取出网址的域名和协议名
        • getline
      • 5. string类非成员函数

1.为什么学习string类？

1.1 C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,

//char ascll编码
//如何显示中文？日文?其他国家的文字计算机如何存储？ 
//使用unicode utf-8 utf-16 utf-32  gbk->针对中文的
int main()
{char c1 = 'a';char c2 = 97;cout << c1 << endl;//acout << c2 << endl;//achar str1[] = "中国";cout << strlen(str1) << endl;//4  用两个字符编码一个汉字str1[3] = -7;cout << str1 << endl;//中郭str1[3] = -8;cout << str1 << endl;//中躬str1[3] = -5;cout << str1 << endl;//中果//从上面可以看出,把两个同音的汉字放在同一个范围内wchar_t wch;//宽字节,2Byte,能更好的表示Unicode等编码char ch;cout << sizeof(wch) << endl;//2cout << sizeof(ch) << endl;//1return 0;
}

OJ题目1：字符串相加

415. 字符串相加 - 力扣（LeetCode） (leetcode-cn.com)

class Solution {
public:string addStrings(string num1, string num2) {int carry = 0;//进位信息, 0/1int n1 = num1.size()-1;int n2 = num2.size()-1;//从后往前相加 //如果有进位信息||其中一个字符串没有结束都继续加string ans ;while(carry || n1>=0 || n2>=0){int sum = 0;//每一轮重新置0if(n1>=0)sum +=  num1[n1--] - '0';if(n2>=0)sum += num2[n2--] - '0';sum += carry;//处理进位信息carry = sum>=10 ? 1 : 0;ans.push_back(sum%10 + '0');}reverse(ans.begin(),ans.end());//翻转字符串return ans;} 
};

2.标准库中的string类

2.1 string类(了解)

文档介绍：string - C++ Reference (cplusplus.com)

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1. 字符串是表示字符序列的类
2. 标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性,
3. string类是使用char(即作为它的字符类型,使用它的默认char_traits和分配器类型(关于模板的更多信息,请参阅basic_string),
4. string类是basic_string模板类的一个实例,它使用char来实例化basic_string模板类,并用char_traits和allocator作为basic_string的默认参数(根于更多的模板信息请参考basic_string),
5. 注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节:如果用来处理多字节或变长字符(如UTF-8)的序列,这个类的所有成员(如长度或大小)以及它的迭代器,将仍然按照字节(而不是实际编码的字符)来操作,

总结：

1.string是表示字符串的字符串类

2.该类的接口与常规容器的接口基本相同,再添加了一些专门用来操作string的常规操作,

3.string在底层实际是：basic_string模板类的别名,typedef basic_string
string;

4.不能操作多字节或者变长字符的序列,在使用string类时,必须包含#include头文件以及using namespace std;

2.2 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造

string::string - C++ Reference (cplusplus.com)

//构造函数测试
void Teststring1()
{string s1; // 无参构造 构造空的string类对象s1string s2("hello Mango"); // 用C格式字符串构造string类对象s2string s3(s2); // 拷贝构造s3string s4 = "hello Mango";//等价于s2的构造方式,本质是先构造"hello bit"这个临时对象,然后用这个临时对象拷贝构造s4,只是编译器做了优化,直接拿这个字符串构造s4string s5(s4, 3, string::npos);//从下标为3的开始截取到npos位置->截取到s4字符串结尾位置cout << s5 << endl;const char* url = "https://www.cplusplus.com/reference/string/string/string/";string s6(url, 4);//取出前4个字符cout << s6 << endl;string s7(10, 'x');//10个x字符cout << s7 << endl;s7 = s2;//拷贝构造cout << s7 << endl;
}

string类对象支持使用cin和cout进行输入输出,本质是因为string类重载了>> 和<<操作符

关于npos:

npos是string的一个静态成员变量,其值如上图

2.string类对象的容量操作

Test1

// size/clear/resize
void Teststring1()
{// 注意：string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出string s("hello, Man!!!");cout << s.size() << endl;//13cout << s.length() << endl;//13cout << s.capacity() << endl;//15cout << s <

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Test2

void Teststring2()
{string s;// 测试reserve是否会改变string中有效元素个数s.reserve(100);cout << s.size() << endl;//0cout << s.capacity() << endl;//111// 测试reserve参数小于string的底层空间大小时,是否会将空间缩小s.reserve(50);cout << s.size() << endl;//0cout << s.capacity() << endl;//111
}

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Test3

// 利用reserve提高插入数据的效率,避免增容带来的开销
void TestPushBack()
{string s;size_t sz = s.capacity();cout << "making s grow:\n";for (int i = 0; i < 100; ++i){s.push_back('c');if (sz != s.capacity()){sz = s.capacity();cout << "capacity changed: " << sz << '\n';}}
}

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Test4

void TestPushBackReserve()
{string s;s.reserve(100);size_t sz = s.capacity();cout << "making s grow:\n";for (int i = 0; i < 100; ++i){s.push_back('c');if (sz != s.capacity()){sz = s.capacity();cout << "capacity changed: " << sz << '\n';}}
}

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max_size

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reserve和resize

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resize会改变size和capacity (size:代表的是当前的数据个数) reserve:改变capacity 不改变size

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注意：

1. size()与length()方法底层实现原理完全相同,引入size()的原因是为了与其他容器的接口保持一致,一般情况下基本都是用size()
2. clear()只是将string中有效字符清空,不改变底层空间大小,即:size =0,capacity不变
3. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个,不同的是当字符个数增多时：resize(n)用默认值来填充多出的元素空间,resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的元素空间,注意：resize在改变元素个数时,如果是将元素个数增多,可能会改变底层容量的大小,如果是将元素个数减少,底层空间总大小不变
4. reserve(size_t res_arg=0)：为string预留空间,不改变有效元素个数,当reserve的参数小于string的底层空间总大小时,reserver不会改变容量大小,

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不同平台的增容方式不同

对于上述测试增容的代码：在Linux和VS下是不一样的

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3. string类对象的访问及遍历操作

(constructor)函数名称	功能说明
operator[] （重点）[string::operator] - C++ Reference (cplusplus.com)	返回pos位置的字符，const string类对象调用
begin+ end	begin获取一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器
rbegin + rend	begin获取一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器
范围for	C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

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Test1 []的访问

void Teststring()
{string s1("hello Bit");const string s2("Hello Bit");cout<

普通对象：可读可写 const对象:不能修改！只可读

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Test2 三种遍历方式

注意:size和length接口函数功能一致！返回的是字符串的长度,返回类型是size_t类型

void Teststring()
{string s("hello Bit");// 3种遍历方式：// 需要注意的以下三种方式除了遍历string对象,还可以遍历是修改string中的字符,// 另外以下三种方式对于string而言,第一种使用最多// 1. 下标+operator[]for(size_t i = 0; i < s.size(); ++i)cout<string的迭代器类似指针  元素位于:[begin,end)//s.end()是最后一个元素的下一个位置string::iterator it = s.begin();while(it != s.end()){cout<<*it<

关于迭代器

在string类中,本质是一个指针

[begin(),end()) end()返回的不是最后一个数据位置的迭代器,返回的是最后一个位置的下一个位置,也要注意的是:C++中凡是给迭代器一般都是左闭右开的区间.

• 迭代器的意义:像string和vector支持[]遍历,但是list和map等容器不支持[]遍历,我们就要用迭代器遍历,所以迭代器是一种统一使用的方式

• 关于反向迭代器：

对于普通对象:正向迭代器和反向迭代器都是可读可写 const对象:使用const迭代器,

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关于范围for

for(auto x:s){}  //自动推导x的类型

c++11提供范围for,特点:写起来更简洁,依次取容器中的数据,赋值给x,自动判断结束

如果要修改s里面的值,需要传引用:auto&, 为了减少拷贝也可以传引用,如果不修改原对象,还可以加const修饰

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4. string类对象的修改操作

函数名称	功能说明
push_back	在字符串后尾插字符c
append	在字符串后追加一个字符串
operator+= (重点)	在字符串后追加字符串str
c_str(重点)	返回C格式字符串
find + npos(重点)	从字符串pos位置开始往后找字符c，返回该字符在字符串中的位置
rfind	从字符串pos位置开始往前找字符c，返回该字符在字符串中的位置
substr	在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回

Test

void Teststring()
{string str;//尾插str.push_back(' '); // 在str后插入空格//插入字符串str.append("hello"); // 在str后追加一个字符"hello"string s2("????");//append一个对象str.append(s2); //str.append(s2.begin(),s2.end())也可以//实际中最喜欢使用+=str += 'M'; // 在str后追加一个字符‘M'str += "ango"; // 在str后追加一个字符串"ango"cout<

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erase

insert

作用:在某个位置插入字符串->不能插入字符

尽量少用insert：因为底层实现是数组,头部或者中间插入需要挪动数据

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operator +=

可以尾插 ：字符 字符串 string对象

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c_str

获取c形式的字符串 ->返回const char*

有时候可能需要使用C语言中的字符串操作函数处理字符串呢 所以就需要将string对象转换成c语言的格式

比如：string s(“1234”);

现在要把这个字符串转换为整形数字 一种方式就是调用atoi 但是atoi是C语言标准库中的函数 那使用的时候就需要把string对象s转换成C的格式 即：atoi(s.c_str());

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find和rfind

可以找字符,也可以找字符串,找到了就返回第一次出现该字符/字符串的位置 ,找不到就返回npos(42亿多)

取出文件名的后缀

以.作为分割,找出字符.所处的位置,然后取出后面的内容

int main()
{//假设要求取出文件名的后缀string filename = "test.txt.zip";size_t pos = filename.find('.');//此处找字符串"."也可以正确找出if (pos != string::npos){//说明找到了,然后取出后缀//写法1：直接从原对象拷贝构造出后缀部分//从pos位置开始拷贝,拷贝filename.size() - pos个string suff(filename,pos, filename.size() - pos);//size()返回的是最后一个位置的下一个位置,\0位置//写法2：第三个参数给默认参数npos,直接从pos位置拷贝到结束string suff2(filename, pos);//写法3：切割substr  截取从pos位置开始的后面的字符,同样也有两种写法string suff3 = filename.substr(pos, filename.size() - pos);//直接算出截取多少个字符string suff4 = filename.substr(pos);//直接从pos位置拷贝到结束cout << suff << endl;cout << suff2 << endl;cout << suff3<< endl;cout << suff4 << endl;}
}

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如果只想要.zip ->可以从后往前找

int main()
{//假设要求取出文件名的后缀string filename = "test.txt.zip";size_t pos = filename.rfind(".");if (pos != string::npos){//说明找到了,然后取出后缀// 截取的思路//写法1：string suff(filename, pos, filename.size() - pos);//写法2：string suff(filename, pos);//切割的思路：//写法3：string suff = filename.substr(pos,filename.size()-pos);//写法4:string suff = filename.substr(pos);cout << suff << endl;//.zip}
}

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取出网址的域名和协议名

取出协议名

返回的是临时对象,所以不能用引用返回！

//取出协议名 
//   ://前面的就是协议名
string GetProtocol(const string& url)
{size_t pos = url.find("://");   //找字符串,找到了就返回字符:所在位置if (pos != string::npos){//返回[0,pos]位置的字符return url.substr(0, pos);}else{//没有协议名->返回空串//方法1://string s; return s;//方法2：return string();//返回匿名对象}
}

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取出域名

先找到域名的起始位置 -> 找到 :\\位置 ->pos为:位置 ,pos+3就是域名的起始位置 , 域名:在/前面的字符串

返回的是临时对象,所以不能用引用返回！

//取出域名
string GetDomain(const string& url)
{size_t pos = url.find("://");//从0位置开始找if (pos != string::npos){size_t start = pos + 3;size_t end = url.find('/',start);//从start位置开始找,第二个参数如果不给,就是从0位置开始找if (end != string::npos){//找到了return url.substr(start, end - start);//取[start,end-start)的字符串}else{//找不到,返回空匿名对象return string();}}else{//找不到,返回空匿名对象return string();}
}

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取出协议名

//取出协议名 .//前面的就是协议名
string GetProtocol(const string& url)
{size_t pos = url.find("://");if (pos != string::npos){return url.substr(0, pos);//取[0,pos)的字符串}else{//没有协议名->返回空串//方法1://string s; return s;//方法2：return string();//返回匿名对象}
}

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getline

• cin和scanf 遇到空格/换行就停止了

• scanf和cin连续输入多个数,使用空格或者换行间隔

getline遇到空格不停止,换行才停止

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注意：

1. 在string尾部追加字符时,s.push_back© / s.append(1, c) / s += 'c’三种的实现方式差不多,一般情况下string类的+=操作用的比较多,+=操作不仅可以连接单个字符,还可以连接字符串,
2. 对string操作时,如果能够大概预估到放多少字符,可以先通过reserve把空间预留好,

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5. string类非成员函数

(constructor)函数名称	功能说明
operator+	尽量少用，因为传值返回，导致深拷贝效率低
operator>> （重点）	输入运算符重载
operator<< （重点）	输出运算符重载
getline （重点）	获取一行字符串
relational operators （重点）	大小比较—