C++STL详解（一）—— string类

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发布时间：2023-04-03

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C++ STL string类详解

C++标准库中的string类是处理字符串操作的高效工具，支持多种字符串操作，包括构造、插入、拼接、删除、查找、比较、替换、交换等功能。以下从多个方面详细介绍string类的使用方法。

1. string的定义方式

string类支持多种构造方式以满足不同场景的需求，常用的构造函数包括：

string();
构造一个空字符串。

string(const char* s);
复制s所指的字符序列。

string(const char* s, size_t n);
复制s所指字符序列的前n个字符。

string(size_t n, char c);
生成n个c字符的字符串。

string(const string& str);
生成str的复制品。

string(const string& str, size_t pos, size_t len = npos);
复制str中从pos开始并跨越len个字符的部分。

使用示例

string s1;                     // 构造空字符串string s2("hello string");     // 复制"hello string"string s3("hello string", 3);  // 复制"hello string"的前3个字符string s4(10, 's');            // 生成10个's'字符的字符串string s5(s2);                 // 生成s2的复制品string s6(s2, 0, 4);           // 复制s2中从字符位置0开始并跨越4个字符的部分

2. string的插入

1. 使用push_back进行尾插

push_back函数用于在字符串末尾插入一个字符：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s;    s.push_back('C');    s.push_back('S');    s.push_back('D');    s.push_back('N');    cout << s << endl; // 输出"CSDN"    return 0;}

2. 使用insert插入

insert函数用于在指定位置插入字符、字符串或字符数组：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("C");    // insert(pos, str)在pos位置插入字符串str    s.insert(1, "S"); // "CS"    // insert(pos, string)在pos位置插入string对象    string t("D");    s.insert(2, t); // "CSD"    // insert(pos, char)在pos位置插入字符char    s.insert(s.end(), 'N'); // "CSDN"    cout << s << endl; // 输出"CSDN"    return 0;}

3. string的拼接

使用append函数完成字符串的拼接：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("I");    string s2(" like");    // append(string)完成两个string对象的拼接    s1.append(s2); // "I like"    // append(str)完成string对象和字符串str的拼接    s1.append(" C++"); // "I like C++"    // append(n, char)将n个字符char拼接到string对象后面    s1.append(3, '!'); // "I like C++!!!"    cout << s1 << endl; // 输出"I like C++!!!"    return 0;}

4. string的删除

1. 使用pop_back进行尾删

pop_back函数用于删除字符串末尾的字符：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("C++");    s.pop_back(); // "C"    s.pop_back(); // "C"    cout << s << endl; // 输出"C"    return 0;}

2. 使用erase删除

erase函数用于删除字符串中的指定部分：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("I like C++!!!");    // erase(pos, n)删除pos位置开始的n个字符    s.erase(8, 5); // "I like C"    // erase(pos)删除pos位置的字符    s.erase(s.end() - 1); // "I like"    // erase(pos1, pos2)删除[pos1, pos2)上所有字符    s.erase(s.begin() + 1, s.end()); // "I"    cout << s << endl; // 输出"I"    return 0;}

5. string的查找

1. 使用find函数正向搜索

find函数用于查找字符串中第一个匹配项：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");    // find(string)正向搜索与string对象所匹配的第一个位置    string s2("www");    size_t pos1 = s1.find(s2); // 输出7    // find(str)正向搜索与字符串str所匹配的第一个位置    char str[] = "cplusplus.com";    size_t pos2 = s1.find(str); // 输出11    // find(char)正向搜索与字符char所匹配的第一个位置    size_t pos3 = s1.find(':'); // 输出4    cout << pos1 << endl << pos2 << endl << pos3 << endl; // 输出"7 11 4"    return 0;}

2. 使用rfind函数反向搜索

rfind函数用于查找字符串中第一个反向匹配项：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");    // rfind(string)反向搜索与string对象所匹配的第一个位置    string s2("string");    size_t pos1 = s1.rfind(s2); // 输出42    // rfind(str)反向搜索与字符串str所匹配的第一个位置    char str[] = "reference";    size_t pos2 = s1.rfind(str); // 输出25    // rfind(char)反向搜索与字符char所匹配的第一个位置    size_t pos3 = s1.rfind('/'); // 输出53    cout << pos1 << endl << pos2 << endl << pos3 << endl; // 输出"42 25 53"    return 0;}

6. string的比较

compare函数用于比较两个字符串：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("hello world");    string s2("hello CSDN");    // 比较"hello world"和"hello CSDN"    cout << s1.compare(s2) << endl; // 输出1    // 比较"ell"和"hello CSDN"    cout << s1.compare(1, 3, s2) << endl; // 输出-1    // 比较"hello"和"hello"    cout << s1.compare(0, 4, s2, 0, 4) << endl; // 输出0    return 0;}

7. string的替换

replace函数用于替换字符串中的部分内容：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("hello world");    // replace(pos, len, str)将pos位置开始的len个字符替换为字符串str    s.replace(6, 4, "CSDN"); // "hello CSDNd"    // replace(pos, len, n, char)将pos位置开始的len个字符替换为n个字符char    s.replace(10, 1, 3, '!'); // "hello CSDN!!!"    cout << s << endl; // 输出"hello CSDN!!!"    return 0;}

8. string的交换

swap函数用于交换两个string对象的内容：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("hello");    string s2("CSDN");    // 使用string类的成员函数swap交换s1和s2    s1.swap(s2);    cout << s1 << endl; // 输出"CSDN"    cout << s2 << endl; // 输出"hello"    // 使用非成员函数swap交换s1和s2    swap(s1, s2);    cout << s1 << endl; // 输出"hello"    cout << s2 << endl; // 输出"CSDN"    return 0;}

9. string的大小和容量

1. 使用size或length获取当前字符个数

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    cout << s.size() << endl; // 输出4    cout << s.length() << endl; // 输出4    return 0;}

2. 使用max_size获取最大可容纳字符数

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    cout << s.max_size() << endl; // 输出4294967294    return 0;}

3. 使用capacity获取当前存储空间大小

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    cout << s.capacity() << endl; // 输出15    return 0;}

4. 使用resize改变字符个数

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("CSDN");    // resize(n) n大于当前size时，扩大到n，默认填充'\0'    s1.resize(20);    cout << s1 << endl; // 输出"CSDN"    cout << s1.size() << endl; // 输出20    cout << s1.capacity() << endl; // 输出31    string s2("CSDN");    // resize(n, char) n大于当前size时，扩大到n，填充指定字符    s2.resize(20, 'x');    cout << s2 << endl; // 输出"CSDNxxxxxxxxxxxxxxxx"    cout << s2.size() << endl; // 输出20    cout << s2.capacity() << endl; // 输出31    // resize(n) n小于当前size时，缩小到n    s3.resize(2);    cout << s3 << endl; // 输出"CS"    cout << s3.size() << endl; // 输出2    cout << s3.capacity() << endl; // 输出15    return 0;}

5. 使用reserve预留存储空间

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    // reserve(n) n大于当前capacity时，扩大到n或更大    s.reserve(20);    cout << s << endl; // 输出"CSDN"    cout << s.size() << endl; // 输出4    cout << s.capacity() << endl; // 输出31    // reserve(n) n小于当前capacity时，无效果    s.reserve(2);    cout << s << endl; // 输出"CSDN"    cout << s.size() << endl; // 输出4    cout << s.capacity() << endl; // 输出31    return 0;}

6. 使用clear删除内容

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    s.clear();    cout << s << endl; // 输出空字符串    return 0;}

7. 使用empty判断是否为空

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    cout << s.empty() << endl; // 输出0    s.clear();    cout << s.empty() << endl; // 输出1    return 0;}

10. string中元素的访问

1. 使用[]+下标访问元素

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    // []+下标访问元素    for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {        cout << s[i];    }    cout << endl; // 输出"CSDN"    // 修改元素    for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {        s[i] = 'x';    }    cout << s << endl; // 输出"xxxx"    return 0;}

2. 使用at访问元素

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    // at(pos)访问pos位置的元素    for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {        cout << s.at(i);    }    cout << endl; // 输出"CSDN"    // 修改元素    for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {        s.at(i) = 'x';    }    cout << s << endl; // 输出"xxxx"    return 0;}

3. 使用范围for访问元素

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    // 使用范围for访问元素    for (auto e : s) {        cout << e;    }    cout << endl; // 输出"CSDN"    // 使用范围for修改元素，e必须是引用类型    for (auto& e : s) {        e = 'x';    }    cout << s << endl; // 输出"xxxx"    return 0;}

4. 使用迭代器访问元素

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("CSDN");    // 使用迭代器访问元素    string::iterator it1 = s.begin();    while (it1 != s.end()) {        cout << *it1;        it1++;    }    cout << endl; // 输出"CSDN"    // 修改元素    string::iterator it2 = s.begin();    while (it2 != s.end()) {        *it2 += 1;        it2++;    }    cout << s << endl; // 输出"DTEO"    return 0;}

11. string中的运算符使用

1. operator=

string类对=运算符进行了重载，支持多种赋值方式：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1;    string s2("CSDN");    // string类赋值    s1 = s2; // "CSDN"    // 字符串赋值    s1 = "hello";    // 字符赋值    s1 = 'x';    cout << s1 << endl; // 输出"x"    return 0;}

2. operator+=

string类对+=运算符进行了重载，支持多种复合赋值方式：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1;    string s2("hello");    // string类复合赋值    s1 += s2; // "hello"    // 字符串复合赋值    s1 += " CSDN"; // "hello CSDN"    // 字符复合赋值    s1 += '!'; // "hello CSDN!"    cout << s1 << endl; // 输出"hello CSDN!"    return 0;}

3. operator+

string类对+运算符进行了重载，支持多种字符串操作：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s;    string s1("super");    string s2("man");    char str[] = "woman";    char ch = '!';    // string类 + string类    s = s1 + s2; // "superman"    // string类 + 字符串    s = s1 + str; // "superwoman"    // 字符串 + string类    s = str + s1; // "womansuper"    // string类 + 字符    s = s1 + ch; // "super!"    // 字符 + string类    s = ch + s1; // "!super"    cout << s << endl; // 输出"!super"    return 0;}

4. relational operators

string类对多个关系运算符进行了重载，支持字符串间的比较：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("abcd");    string s2("abde");    // 比较s1和s2    cout << (s1 > s2) << endl; // 0    cout << (s1 < s2) << endl; // 1    cout << (s1 == s2) << endl; // 0    return 0;}

12. string与迭代器相关的函数

1. 正向迭代器

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

2. 反向迭代器

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("hello string");    string::reverse_iterator rit = s.rbegin();    while (rit != s.rend()) {        cout << *rit;        rit++;    }    cout << endl; // 输出"gnirts olleh"    return 0;}

13. string与字符串之间的转换

1. 将字符串转换为string

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    // 方式一    string s1("hello world");    // 方式二    char str[] = "hello world";    string s2(str);    cout << s1 << endl; // 输出"hello world"    cout << s2 << endl; // 输出"hello world"    return 0;}

2. 使用c_str或data转换为字符串

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("hello world ");    const char* str1 = s.data();    const char* str2 = s.c_str();    cout << str1 << endl; // 输出"hello world "    cout << str2 << endl; // 输出"hello world "    return 0;}

14. string中的子字符串提取

1. 使用substr提取子字符串

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s1("abcdef");    string s2;    // 提取pos位置开始的len个字符    s2 = s1.substr(2, 4); // "cdef"    cout << s2 << endl; // 输出"cdef"    return 0;}

2. 使用copy复制子字符串到数组

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s("abcdef");    char str[20];    size_t length = s.copy(str, 4, 2); // 复制从位置2开始的4个字符    str[length] = '\0';    cout << str << endl; // 输出"dcef"    return 0;}

15. string中的getline函数

getline函数用于读取包含空格的字符串：

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s;    getline(cin, s); // 读取包含空格的字符串    cout << s << endl; // 输出"hello CSDN"    return 0;}

2. 使用特定分隔符的getline

#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;int main() {    string s;    getline(cin, s, 'D'); // 使用'D'作为分隔符    cout << s << endl; // 输出"hello CS"    return 0;}

以上内容系统地介绍了C++ STL中的string类，涵盖了从基础到高级操作，希望能为开发者提供全面且实用的参考。

转载地址：http://ieefk.baihongyu.com/

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