C++標準庫介紹及使用string類的詳細過程
一.string類介紹
C語言中,字符串是以’\0’結尾的一些字符的集合,為了操作方便,C標準庫中提供了一些str系列的庫函數(shù),但是這些庫函數(shù)與字符串是分離開的,不太符合OOP的思想,而且底層空間需要用戶自己管理,稍不留神可能還會越界訪問。
C++中將string封裝為單獨的類,string 類是 C++ 標準庫中的一個非常重要的類,用于表示和操作字符串。string類位于命名空間std(標準庫)下,使用string類記得加上頭文件#include,并且使用命名空間using namespace std
或者using std::string
。
//使用時記得加上 #include<string> using std::string;//或者using namespace std; //源代碼大致框架 namespace std { class string { private: char* _str; size_t _size; size_t _capacity; }; }
二.string類的靜態(tài)成員變量
靜態(tài)成員變量:static const size_t npos = -1;
int main() { //static const size_t npos = -1; //typedef unsigned long long size_t //-1的原碼:10000000 00000000 00000000 00000001 //-1的反碼:11111111 11111111 11111111 11111110 //-1的補碼:11111111 11111111 11111111 11111111 //npos:-1的補碼按照無符號整形打印出的值,由于靜態(tài)成員變量,類外使用時加上類域 cout << string::npos << endl;//32位環(huán)境:4294967295 return 0; }
三.string類的常用接口
1.構造函數(shù)(constructor)
無參構造
:string()
; 構造空的string類對象,即空字符串。常用。有參構造
:string (const char* s)
; 用常量字符串來構造string類對象常用。拷貝構造
:string (const string& str)
; 用str拷貝構造string類對象常用。- string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos); 構造從下標pos開始,長度為len的子串,含缺省參數(shù)npos。
- string (const char* s, size_t n); 構造前n個字符組成的子串。string (size_t n, char c); 構造n個字符c組成的字符串。
int main() { string s1; string s2("hello xzy"); string s3(s2); string s4(s2, 6, 8); string s5("hello xzy", 5); string s6(10, 'x'); cout << s1 << endl;//輸出: cout << s2 << endl;//輸出:hello xzy cout << s3 << endl;//輸出:hello xzy cout << s4 << endl;//輸出:xzy cout << s5 << endl;//輸出:hello cout << s6 << endl;//輸出:xxxxxxxxxx return 0; }
2.析構函數(shù)(destructor)
~string();
程序結束前自動調用,釋放堆區(qū)動態(tài)開辟的資源
3.運算符重載(operator)
1.operator=
string& operator= (const string& str)
; 常用。- string& operator= (const char* s);
- string& operator= (char c);
int main() { string s1; string s2; string s3; //賦值重載 s1 = "hello xzy"; s2 = s1; s3 = 'v'; //拷貝構造 string s4 = s1; cout << s1 << endl;//輸出:hello xzy cout << s2 << endl;//輸出:hello xzy cout << s3 << endl;//輸出:v cout << s4 << endl;//輸出:hello xzy return 0; }
2.operator[]
char& operator[] (size_t pos)
; 返回字符引用,用于下標訪問,且可以修改。常用。
int main() { string s1("hello xzy"); s1[6] = 'w'; s1[7] = 'j'; s1[8] = '\0'; cout << s1 << endl;//輸出:hello wj s1[10] = 'A';//下標越界,內部斷言assert報錯 return 0; }
3.operator+=
string& operator+= (const string& str)
; 常用。
string& operator+= (const char* s);
string& operator+= (char c);
int main() { string s1("hello xzy"); string s2(" how are you"); s1 += s2; cout << s1 << endl; s1 += "???"; cout << s1 << endl; s1 += '!'; cout << s1 << endl; return 0; }
4.operator+
string operator+ (const string& lhs, const string& rhs);
string operator+ (const string& lhs, const char* rhs);
string operator+ (const char* lhs, const string& rhs);
int main() { string s1("hello"); string s2 = s1 + " world"; string s3 = "xzy " + s1; string s4 = s2 + s3; cout << s2 << endl; //hello world cout << s3 << endl; //xzy hello cout << s4 << endl; //hello worldxzy hello return 0; }
4.string的四種迭代器(iterator)
迭代器是一種用于遍歷容器元素的對象(并非類,而是設計模式中的一種行為模式),它提供了一種通用的訪問容器元素的方式,無論容器的類型和數(shù)據(jù)結構如何。迭代器在C++標準庫中被廣泛使用,特別是在處理如vector、list、map等容器時。
1.正向迭代器 iterator
返回正向迭代器:可以修改字符串。
iterator begin()
; 返回字符串的第一個字符。iterator end()
; 返回字符串最后一個有效字符(不含\0)的下一個字符。
2.反向迭代器 reverse_iterator
返回反向迭代器:可以修改字符串。
reverse_iterator rbegin()
; 返回字符串最后一個有效字符(不含\0)。reverse_iterator rend()
; 返回字符串第一個字符的前一個字符。
3.const修飾的正向迭代器 const_iterator
返回const修飾的正向迭代器:不可以修改字符串。
const_iterator begin() const
;
const_iterator end() const
;
4.const修飾的反向迭代器 const_reverse_iterator
返回const修飾的反向迭代器:不可以修改字符串。
const_reverse_iterator rbegin() const
;
const_reverse_iterator rend() const
;
5.四種迭代器源代碼
int main() { string s1("hello xzy"); string::iterator it = s1.begin(); while (it != s1.end()) { cout << *it << " "; ++it; } cout << endl; string s2("hello xzy"); string::reverse_iterator rit = s2.rbegin(); while (rit != s2.rend()) { cout << *rit << " "; ++rit; } cout << endl; const string s3("hello xzy"); string::const_iterator cit = s3.begin(); while (cit != s3.end()) { //*cit += 2; s3不能修改 cout << *cit << " "; ++cit; } cout << endl; const string s4("hello xzy"); string::const_reverse_iterator crit = s4.rbegin(); while (crit != s4.rend()) { //*crit += 2; s4不能修改 cout << *crit << " "; ++crit; } cout << endl; return 0; }
5.string類對象的容量操作
size_t size() const
; 返回字符串有效字符長度(不包括\0)。常用。- size_t length() const; 返回字符串有效字符長度(不包括\0)。
size_t capacity() const
; 返回空間總大小(不包括\0)。常用。void resize (size_t n)
; 為字符串預留大于等于n的空間(不包括\0),避免擴容,提高效率。常用。void clear()
; 清空數(shù)據(jù),但是一般不清容量。常用。bool empty() const
; 判斷是否為空。常用。void resize (size_t n); 只保留前n個數(shù)據(jù)。void resize (size_t n, char c); 保留前n個數(shù)據(jù),若n大于容量,后面用字符c補上。
注意:
- size()與length()方法底層實現(xiàn)原理完全相同,引入size()的原因是為了與其他容器的接口保持一致,一般情況下基本都是用size()。
- clear()只是將string中有效字符清空,不改變底層空間大小。
- resize(size_t n) 與 resize(size_t n, char c)都是將字符串中有效字符個數(shù)改變到n個,不同的是當字符個數(shù)增多時:resize(n)用 ‘\0’ 來填充多出的元素空間,resize(size_t n, char c)用字符c來填充多出的元素空間。注意:resize在改變元素個數(shù)時,如果是將元素個數(shù)增多,可能會改變底層容量的大小,如果是將元素個數(shù)減少,底層空間總大小不變。
- reserve(size_t res_arg=0):為string預留空間,不改變有效元素個數(shù),當reserve的參數(shù)小于string的底層空間總大小時,reserver不會改變容量大小。
- 在VS2022中的容量變化:有效數(shù)據(jù)小于16時,數(shù)據(jù)存放在_buff中,無需擴容;當有效數(shù)據(jù)大于等于16時,數(shù)據(jù)存放在_str中,先2倍擴容一次,之后1.5倍擴容。
- 再linux中的g++編譯器中的容量變化:數(shù)據(jù)只存放在_str中,容量不足就2倍擴容,感覺相當完美!
//在VS2022下的string類 class string { private: char* _buff[16]; //有效數(shù)據(jù)小于16,存放在這里 char* _str; //有效數(shù)據(jù)大于等于16,存放在這里 size_t _size; size_t capacity; }; int main() { string s; size_t sz = s.capacity(); cout << "capacity changed: " << sz << '\n'; 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'; } } cout << "VS2022下的string類的大?。? << sizeof(s) << endl; return 0; }
int main() { string s1("hello xzy how are you"); cout << s1.length() << endl; //21 cout << s1.size() << endl; //21 cout << s1.max_size() << endl; //2147483647 cout << s1.capacity() << endl; //31 string s2("hello xzy how are you"); s2.reserve(100);//擴容:不一定擴100,但一定大于等于n,取決于編譯器,Linux中的g++編譯器擴的是100 cout << s2.empty() << endl; //0 cout << s2.capacity() << endl; //111 s2.shrink_to_fit(); //縮容 cout << s2.capacity() << endl; //31 string s3("hello xzy how are you"); s3.resize(9); cout << s3 << endl; //hello xzy s3.resize(15, 'w'); cout << s3 << endl; //hello xzywwwwww return 0; }
6.string類對象的修改操作
- void push_back (char c); 在字符串后尾插字符c。
- void pop_back(); 在字符串尾刪一個字符。
- string& append (const string& str); 在字符串后追加一個字符串。
- string& assign (const string& str, size_t subpos, size_t sublen);
- 拷貝字符串:從下標為subpos開始,拷貝長度為sublen的字符串到string類對象里面。
- string& insert (size_t pos, const string& str); 在pos位置處插入字符串到string類對象里面。(
由于效率問題(移動數(shù)據(jù)),謹慎使用
)。 - string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos); 從pos位置開始刪除長度為npos個字符。(
由于效率問題(移動數(shù)據(jù)),謹慎使用
)。 - string& replace (size_t pos, size_t len, const string& str); 從pos位置開始的長度為len的子串,替換為str。(
伴隨著插入與刪除,效率低,謹慎使用
)。 void swap (string& str)
; 交換字符串。
int main() { string s1("hello xzy"); s1.push_back('!'); cout << s1 << endl; //hello xzy! s1.pop_back(); cout << s1 << endl; //hello xzy s1.append(" how are you"); cout << s1 << endl; //hello xzy! how are you //可以用+=取代尾插 s1 += "???"; cout << s1 << endl; //hello xzy! how are you??? string s2("hello xzy!!!"); string s3; s3.assign(s2, 6, 3); cout << s3 << endl; //xzy string s4("hello xzy"); s4.insert(0, "hello wj "); cout << s4 << endl; //hello wj hello xzy string s5("hello xzy!!!"); s5.erase(9, 2); cout << s5 << endl; //hello xzy! string s6("hello xzy!!!"); s6.replace(6, 5, "wj"); cout << s6 << endl; //hello wj! string s7("hello x hello x"); string tmp; tmp.reserve(s7.size()); for (auto ch : s7) { if (ch == 'x') tmp += "wj"; else tmp += ch; } cout << tmp << endl; //hello wj hello wj s7.swap(tmp); cout << s7 << endl; //hello wj hello wj return 0; }
const char* c_str() const
; 返回C格式字符串。方便調用C中的接口
。
int main() { string file; cin >> file; //c_str()函數(shù)用于調用C語言的函數(shù),若直接傳string,類型不符合(類和指針) FILE* fout = fopen(file.c_str(), "r"); if (fout == NULL) { perror("open file fail!"); exit(1); } char ch = fgetc(fout); while (ch != EOF) { cout << ch; ch = fgetc(fout); } fclose(fout); fout = NULL; return 0; }
7.string類對象的查找操作
string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const
; 找子串:返回從pos位置開始,長度為npos的string類。size_t find (char c, size_t pos = 0) const
; 從字符串pos位置開始往后找字符c,返回該字符在字符串中的位置。size_t rfind (char c, size_t pos = npos) const
; 從字符串pos位置開始往前找字符c,返回該字符在字符串中的位置。- size_t find_first_of (const char* s, size_t pos = 0) const; 從字符串pos位置開始
從前往后
找字符串s中出現(xiàn)的字符,返回該字符在字符串中的位置。 - size_t find_last_of (const char* s, size_t pos = npos) const; 從字符串pos位置開始
從后往前
找字符串s中出現(xiàn)的字符,返回該字符在字符串中的位置。 - size_t find_first_not_of (const char* s, size_t pos = 0) const; 從字符串pos位置開始
從前往后
找字符串s中沒有出現(xiàn)的字符,返回該字符在字符串中的位置。 - size_t find_last_not_of (const char* s, size_t pos = npos) const; 從字符串pos位置開始
從后往前
找字符串s中沒有出現(xiàn)的字符,返回該字符在字符串中的位置。
int main() { //suffix:后綴 string s1("test.cpp"); size_t pos1 = s1.find("."); string suffix1 = s1.substr(pos1); cout << suffix1 << endl; //.cpp string s2("test.cpp.zip"); size_t pos2 = s2.rfind("."); string suffix2 = s2.substr(pos2); cout << suffix2 << endl; //.zip string s3("hello xzy"); size_t found = s3.find_first_of("xzy"); while (found != string::npos) { s3[found] = '*'; found = s3.find_first_of("xzy", found + 1); } cout << s3 << endl; //hello *** string str1("/user/bin/man"); cout << endl << str1 << "的路徑名與文件名如下:" << endl; size_t found1 = str1.find_last_of("/\\"); cout << "path:" << str1.substr(0, found1) << endl; cout << "file:" << str1.substr(found1 + 1) << endl; string str2("c:\\windows\\winhelp.exe"); cout << endl << str2 << "的路徑名與文件名如下:" << endl; size_t found2 = str2.find_last_of("/\\"); cout << "path:" << str2.substr(0, found2) << endl; cout << "file:" << str2.substr(found2 + 1) << endl; return 0; }
8.string類對象的遍歷操作
1.下標 + []
int main() { string s1("hello xzy"); //1.下標+[] for (int i = 0; i < s1.size(); i++) { s1[i] += 2;//可以修改 cout << s1[i] << " "; } cout << endl << s1 << endl; return 0; }
2.迭代器
int main() { string s1("hello xzy"); //2.迭代器 string::iterator it = s1.begin(); while (it != s1.end()) { *it += 2;//可以修改 cout << *it << " "; ++it; } cout << endl << s1 << endl; return 0; }
3.auto和范圍for
int main() { string s1("hello xzy"); //3.范圍for:字符賦值,自動迭代,自動判斷結束 // 底層就是迭代器 for (auto ch : s1) { ch += 2;//修改ch對于s1無影響,ch是它的拷貝 cout << ch << ' '; } cout << endl << s1 << endl; return 0; }
int main() { string s1("hello xzy"); for (auto& ch : s1)//引用:取別名,就可以修改s1 { ch += 2; cout << ch << ' '; } cout << endl << s1 << endl; return 0; }
1.auto關鍵字
- 在早期C/C++中auto的含義是:使用auto修飾的變量,是具有自動存儲器的局部變量,后來這個不重要了。C++11中,標準委員會變廢為寶賦予了auto全新的含義即:auto不再是一個存儲類型指示符,而是作為一個
新的類型指示符來指示編譯器
,auto聲明的變量必須由編譯器在編譯時期 推導而得
。 - 用auto聲明指針類型時,用auto和auto*沒有任何區(qū)別,但用auto聲明引用類型時則必須加&。
- 當在同一行聲明多個變量時,這些變量必須是相同的類型,否則編譯器將會報錯,因為編譯器實際只對第一個類型進行推導,然后用推導出來的類型定義其他變量。
- auto不能作為函數(shù)的參數(shù),可以做返回值,但是建議謹慎使用。
- auto不能直接用來聲明數(shù)組。
#include<map> //auto不能做參數(shù) //void func1(auto a) error //{} //auto可以做返回值,但是建議謹慎使用 auto func2() { return 2; } int main() { int a = 10; auto b = a;//編譯期間自動推導類型 auto c = 'a'; auto d = func2(); //auto e; auto必須初始化,否則不知道開多少空間 int x = 10; auto y = &x; auto* z = &x;//可以不寫* auto& m = x;//必須加上& auto aa = 1, bb = 2;//right //auto cc = 3, dd = 4.0; error必須始終推導為同一類型 //auto array[] = { 4, 5, 6 }; error數(shù)組不能具有其中包含“auto”的元素類型 // auto 的價值 map<string, string> dict; //初始化二叉樹 //map<string, string>::iterator mit = dict.begin(); auto mit = dict.begin(); cout << typeid(mit).name() << endl; return 0; }
2.范圍for
- 對于一個有范圍的集合而言,由程序員來說明循環(huán)的范圍是多余的,有時候還會容易犯錯誤。因此C++11中引入了基于范圍的for循環(huán)。for循環(huán)后的括號由冒號“ :”分為兩部分:第一部分是范圍內用于迭代的變量,第二部分則表示被迭代的范圍,自動迭代,自動取數(shù)據(jù),自動判斷結束。
- 范圍for可以作用到數(shù)組和容器對象上進行遍歷。
- 范圍for的底層很簡單,容器遍歷實際就是替換為迭代器,這個從匯編層也可以看到。
int main() { int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; //范圍for適用于《容器》和《數(shù)組》 // C++98的遍歷 for (int i = 0; i < sizeof(array) / sizeof(array[0]); i++) { cout << array[i] << ' '; } cout << endl; // C++11的遍歷 for (auto& i : array) { cout << i << ' '; } cout << endl; return 0; }
四.非成員函數(shù):
- getline()
istream& getline (istream& is, string& str, char delim)
; - delim:分隔符
istream& getline (istream& is, string& str)
;
類似C語言中的scanf(“%s”, str),但是其遇到空格會停止;
C++中引入了getline優(yōu)化了scanf遇到的問題,默認遇到\n才停止,也可以自定義停止字符delim。
例題:字符串最后一個單詞的長度
#include <iostream> #include<string> using namespace std; int main() { string str; getline(cin, str); size_t pos = str.rfind(' '); string sub = str.substr(pos + 1); cout << sub.size() << endl; }
五.string——>OJ題
到此這篇關于C++標準庫 介紹及使用string類的文章就介紹到這了,更多相關C++使用string類內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
相關文章
C++循環(huán)鏈表之約瑟夫環(huán)的實現(xiàn)方法
這篇文章主要介紹了C++循環(huán)鏈表之約瑟夫環(huán)的實現(xiàn)方法,對于學習數(shù)據(jù)結構與算法有一定的借鑒價值,需要的朋友可以參考下2014-09-09C語言實現(xiàn)輸入一個字符串后打印出該字符串中字符的所有排列
這篇文章主要介紹了C語言實現(xiàn)輸入一個字符串后打印出該字符串中字符的所有排列的方法,是數(shù)學中非常實用的排列算法,需要的朋友可以參考下2014-09-09C++輸出上三角/下三角/菱形/楊輝三角形(實現(xiàn)代碼)
本篇文章是對C++中輸出上三角/下三角/菱形/楊輝三角形的示例代碼進行了詳細的分析介紹,需要的朋友參考下2013-07-07Qt+QListWidget實現(xiàn)氣泡聊天界面(附源碼)
由于最近的項目需要,做了些相關IM的工作。所以聊天框也是必不可少的一部分。本文以QListWidget+QPainter繪制的Item做了一個Demo。該Demo只是做一個示例,感興趣的可以了解一下2022-12-12