string类的介绍与使用【C++】

string类

• 前言
• 一、为什么学习string类
• • C语言中的字符串
  • 示例
  • 二、标准库中的string类
  • • string类
    • string类的常用接口说明
    • • string类对象的常见构造
      • string类对象的容量操作
      • string的接口测试及使用
      • string类对象的访问及遍历操作
      • • 下标和方括号遍历
        • 范围for遍历
        • 迭代器遍历
        • 相同的代码，在不同的编译器有不同的空间
        • string类对象的修改操作
        • string类非成员函数
        • vs和g++下string结构的说明
        • 示例
        • • 例一
          • 例二
          • 例三
          • 例四
          • 例五
          • 其他
          • 三、string类的模拟实现
          • • 经典的string类问题
            • 浅拷贝
            • 深拷贝
            • • 传统版写法的String类
              • 现代版写法的String类
              • 写时拷贝
              • string类的模拟实现
              • 四、扩展
              • • 文章
                • sort
                • vs编译器string的扩容
                • • 总结
                  • • 扩容优化
                    • 留存空间
                    • g++编译器string的扩容
                    • capacity（）
                    • reserve()
                    • resize（）
                    • shrink_to_fit
                    • at
                    • insert
                    • erase
                    • npos
                    • 解决c++默认遇到空格和换行就结束的问题
                    • • getline()
                      • 循环
                      • to_string
                      • stoi

                        ---

                        前言

                        string 类是编程语言中用于表示和操作字符串的基本数据类型或类。它提供了一系列方法和操作，允许开发者对字符串进行创建、修改、查找、比较、转换等。string 类通常具有不可变性，意味着一旦创建了字符串对象，其内容就不能被修改，但可以创建新的字符串对象来表示修改后的内容。这种特性有助于在多线程环境中保持数据的安全性。string 类还提供了各种构造函数、操作符重载和格式化功能，使字符串操作更加灵活和高效。

                        在C++中，string类函数的长度范围可以是非法的，但不建议用。

                        

                        ---

                        一、为什么学习string类

                        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。

                        示例

                        把字符串转换成整数

                        字符串相加

                        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。

                        二、标准库中的string类

                        string类

                        string类的文档介绍

                        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t

                        typedef basic_string
                        string;
                        

                        1. 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;

                        string类的常用接口说明

                        string类对象的常见构造

                        函数名称（constructor）	功能说明
                        string()	构造空的string类对象，即空字符串
                        string(const char* s)	用C-string来构造string类对象
                        string(size_t n, char c)	string类对象中包含n个字符c
                        string(const string&s)	拷贝构造函数

                        void Teststring()
                        {
                        	string s1; // 构造空的string类对象s1
                        	string s2("hello bit"); // 用C格式字符串构造string类对象s2
                        	string s3(s2); // 拷贝构造s3
                        }
                        

                        string类对象的容量操作

                        函数名称	功能说明
                        size	返回字符串有效字符长度
                        length	返回字符串有效字符长度
                        capacity	返回空间总大小
                        empty	检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false
                        clear	清空有效字符
                        reserve	为字符串预留空间**
                        resize	将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充

                        在C++中，string类有两个成员函数size()和length()，它们都用于返回字符串的长度，但它们之间没有区别，可以互换使用。这是因为C++标准库中的string类是基于字符数组实现的，它们都返回的是存储在string对象中的字符个数。因此，在C++中，size()和length()函数可以互相替代使用，没有区别。

                        string的接口测试及使用

                        #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
                        #include 
                        using namespace std;
                        #include 
                        // 测试string容量相关的接口
                        // 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, bit!!!");
                        	cout 
                        	string s;
                        	// 测试reserve是否会改变string中有效元素个数
                        	s.reserve(100);
                        	cout 
                        	string s;
                        	size_t sz = s.capacity();
                        	cout 
                        		s.push_back('c');
                        		if (sz != s.capacity())
                        		{
                        			sz = s.capacity();
                        			cout 
                        	string s;
                        	s.reserve(100);
                        	size_t sz = s.capacity();
                        	cout 
                        		s.push_back('c');
                        		if (sz != s.capacity())
                        		{
                        			sz = s.capacity();
                        			cout 
                        	string s1("hello Bit");
                        	const string s2("Hello Bit");
                        	cout 
                        	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. for+operator[]
                        	for (size_t i = 0; i