前言

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📋專(zhuān)欄：C++ 心愿便利店
🔑本章內(nèi)容：string
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提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，下面案例可供參考

一、 為什么學(xué)習(xí)string類(lèi)

C語(yǔ)言中，字符串是以’\0’結(jié)尾的一些字符的集合，為了操作方便，C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供了一些str系列的庫(kù)函數(shù)，但是這些庫(kù)函數(shù)與字符串是分離開(kāi)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(huì)越界訪問(wèn)
開(kāi)始學(xué)習(xí)string就需要開(kāi)始學(xué)習(xí)讀文檔具體可以通過(guò)cplusplus.con網(wǎng)站去搜索

二、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的string類(lèi)

🌟string

• 字符串是表示字符序列的類(lèi)
• 標(biāo)準(zhǔn)的字符串類(lèi)提供了對(duì)此類(lèi)對(duì)象的支持，其接口類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn)字符容器的接口，但添加了專(zhuān)門(mén)用于操作單字節(jié)字符字符串的設(shè)計(jì)特性。
• string類(lèi)是使用char(即作為它的字符類(lèi)型，使用它的默認(rèn)char_traits和分配器類(lèi)型(關(guān)于模板的更多信息，請(qǐng)參閱basic_string)。
• string類(lèi)是basic_string模板類(lèi)的一個(gè)實(shí)例，它使用char來(lái)實(shí)例化basic_string模板類(lèi)，并用char_traits和allocator作為basic_string的默認(rèn)參數(shù)(根于更多的模板信息請(qǐng)參考basic_string)。
• 注意，這個(gè)類(lèi)獨(dú)立于所使用的編碼來(lái)處理字節(jié):如果用來(lái)處理多字節(jié)或變長(zhǎng)字符(如UTF-8)的序列，這個(gè)類(lèi)的所有成員(如長(zhǎng)度或大小)以及它的迭代器，將仍然按照字節(jié)(而不是實(shí)際編碼的字符)來(lái)操作。

總結(jié)：

• string是表示字符串的字符串類(lèi)
• 該類(lèi)的接口與常規(guī)容器的接口基本相同，再添加了一些專(zhuān)門(mén)用來(lái)操作string的常規(guī)操作
• string在底層實(shí)際是：basic_string模板類(lèi)的別名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
• 不能操作多字節(jié)或者變長(zhǎng)字符的序列

在使用string類(lèi)時(shí)，必須包含#include頭文件以及using namespace std;

• string() （重點(diǎn)） - - - 構(gòu)造空的string類(lèi)對(duì)象，即空字符串

void test_string1()
{string s1;cout<<s1<<endl;
}
int main()
{test_string1();return 0;
}

• string(const char* s) （重點(diǎn)）- - - 用C-string來(lái)構(gòu)造string類(lèi)對(duì)象

void test_string1()
{string s2("hello");cout << s2 << endl;
}
int main()
{test_string1();return 0;
}

• string(size_t n, char c) string類(lèi)對(duì)象中包含n個(gè)字符c

int main()
{string s1(3, 'a');cout << s1 << endl;return 0;
}

• string(const string&s) （重點(diǎn)） 拷貝構(gòu)造函數(shù)

int main()
{string s1("hello");string s2(s1);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;return 0;
}

• size（重點(diǎn)）- - - 返回字符串有效字符長(zhǎng)度

int main()
{string s1("hello");string s2("aaaaaaaaaaaa");cout << s1.size() << endl;cout << s2.size() << endl;return 0;
}

• length - - - 返回字符串有效字符長(zhǎng)度

int main()
{string s1("hello");string s2("aaaaaaaaaaaa");cout << s1.length() << endl;cout << s2.length() << endl;return 0;
}

• capacity - - - 返回空間總大小

int main()
{string s1("hello");string s2("aaaaaaaaaaaa");cout << s1.capacity () << endl;cout << s2.capacity ()<< endl;return 0;
}

同一個(gè)string對(duì)象，在不同平臺(tái)下的capacity()（空間容量）可能不同，因?yàn)閟tring在底層就是一個(gè)存儲(chǔ)字符的動(dòng)態(tài)順序表，空間不夠了要進(jìn)行擴(kuò)容，而不同平臺(tái)底層的擴(kuò)容機(jī)制有所不同，導(dǎo)致了最終capacity()的結(jié)果不同。例如下述展現(xiàn)的擴(kuò)容機(jī)制：
🌟VS下的擴(kuò)容機(jī)制： 第一次擴(kuò)容是2倍，后面都是以1.5倍的大小去擴(kuò)容。

void test_string1()
{string s;size_t old = s.capacity();cout << "初始" << s.capacity() << endl;for (size_t i = 0; i < 100; i++){s.push_back('a');if (s.capacity() != old){cout << "擴(kuò)容:" << s.capacity() << endl;old = s.capacity();}}cout << s.capacity() << endl;
}

🌟Linux下的擴(kuò)容機(jī)制： 一次按照2倍的大小進(jìn)行擴(kuò)容

void test_string1()
{string s;size_t old = s.capacity();cout << "初始" << s.capacity() << endl;for (size_t i = 0; i < 100; i++){s.push_back('a');if (s.capacity() != old){cout << "擴(kuò)容:" << s.capacity() << endl;old = s.capacity();}}cout << s.capacity() << endl;
}

• empty （重點(diǎn)）- - - 檢測(cè)字符串釋放為空串，是返回true，否則返回false

int main()
{string s1;if (s1.empty()){cout << "s1是一個(gè)空字符串" << endl;}return 0;
}

• clear （重點(diǎn)）- - - 清空有效字符

void test_string8()
{string s1("hello world");cout << s1.size() << endl;//11cout << s1.capacity() << endl;//15s1.clear();cout << s1.size() << endl;//0cout << s1.capacity() << endl;//15
}

• reserve （重點(diǎn)）- - - 為字符串預(yù)留空間（確定大概知道要多少空間，提前開(kāi)好，減少擴(kuò)容，提高效率）

void test_string1()
{string s;s.reserve(100);size_t old = s.capacity();cout << "初始" << s.capacity() << endl;for (size_t i = 0; i < 100; i++){s.push_back('a');if (s.capacity() != old){cout << "擴(kuò)容:" << s.capacity() << endl;old = s.capacity();}}s.reserve(10);cout << s.capacity() << endl;
}

如上當(dāng)不寫(xiě)s.reserve(100);就會(huì)發(fā)生擴(kuò)容，但是當(dāng)寫(xiě)上s.reserve(100);提前開(kāi)好空間就不會(huì)發(fā)生擴(kuò)容，同時(shí)要注意s.reserve(10);并不會(huì)縮減空間（縮容）

• resize （重點(diǎn)）- - - 將有效字符的個(gè)數(shù)改成n個(gè)，多出的空間用字符c填充

void 	test_string2()
{string s1("hello world");cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;//s1.resize(13, 'x');s1.resize(20, 'x');//這里有效字符個(gè)數(shù)改成20s1本來(lái)的有效字符hello world是11個(gè)超出部分用x補(bǔ)充，其次size()和capacity也會(huì)隨之發(fā)生改變--->size()變成20；capacity()變成31s1.resize(5);cout << s1 << endl;cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;string s2;s2.resize(10, '#');cout << s2 << endl;cout << s2.size() << endl;cout << s2.capacity() << endl;
}

• shrink_to_fit() - - - 將capacity容量縮至合適

void test_string1()
{string s;s.reserve(50);s += "hello world";cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.shrink_to_fit();cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;
}

注意：

• size()與length()方法底層實(shí)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(gè)數(shù)改變到n個(gè)，不同的是當(dāng)字符個(gè)數(shù)增多時(shí)：resize(n)用0來(lái)填充多出的元素空間，resize(size_t n, char c)用字符c來(lái)填充多出的元素空間。注意：resize在改變?cè)貍€(gè)數(shù)時(shí)，如果是將元素個(gè)數(shù)增多，可能會(huì)改變底層容量的大小，如果是將元素個(gè)數(shù)減少，底層空間總大小不變。
• reserve(size_t res_arg=0)：為string預(yù)留空間，不改變有效元素個(gè)數(shù)，當(dāng)reserve的參數(shù)小于string的底層空間總大小時(shí)，reserver不會(huì)改變?nèi)萘看笮?/strong>。

void test_string2()
{string s1("hello world\n");string s2 = "hello world";//單參數(shù)構(gòu)造支持隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換//遍歷stringfor (size_t i = 0; i < s1.size(); i++){//讀cout << s1[i] << " ";}cout << endl;for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++){//寫(xiě)s1[i]++;}cout << s1 << endl;;
}

void test_string3()
{string s4="hello world";string::iterator it = s4.begin();while (it != s4.end()){//讀cout << *it << " ";it++;}cout << endl;it = s4.begin();//while (it < s4.end())可以這樣寫(xiě)但是不建議while (it != s4.end()){//寫(xiě)*it='a';cout << *it << " ";it++;}cout << endl;
}

void test_string4()
{string s5 = "hello world";string::reverse_iterator rit = s5.rbegin();while (rit != s5.rend()){cout << *rit << " ";++rit;}cout << endl;
}

void 	test_string5()
{string s6 = "hello world";//原理：編譯器替換成迭代器for (auto ch : s6){//讀cout << ch << " ";}cout << endl;//對(duì)于寫(xiě)---范圍for 本質(zhì)自動(dòng)遍歷是*it賦值給ch,ch是*it的拷貝所以要寫(xiě)的話要加&，這樣ch就是*it的別名for (auto ch : s6)//錯(cuò)誤寫(xiě)法for (auto& ch : s6){//寫(xiě)ch++;}cout << s6 << " ";cout << endl;}

void func(const string s)//不推薦傳值傳參，會(huì)進(jìn)行拷貝調(diào)用拷貝構(gòu)造string的底層不能用淺拷貝所以用引用＋constvoid func(const string& s)
{//迭代器支持讀寫(xiě)，但是這里是const不支持迭代器寫(xiě)所以C++設(shè)計(jì)出了cbegin() cend() crbegin() crend()也可以＋const例如下面一行注釋代碼//string::const_iterator it = s.begin();//對(duì)比于上面代碼＋const和不+const還用修改可以直接使用auto直接推出類(lèi)型auto it = s.begin();while (it != s.end()){//讀cout << *it << " ";it++;}cout << endl;//string::const_reverse_iterator rit = s.rbegin();auto rit = s.rbegin();while (rit != s.rend()){cout << *rit << " ";++rit;}cout << endl;
}
void test_string6()
{string s7 = "hello world";func(s7);
}

void test_string3()
{string s;string ss("hello");s.push_back('#');cout <<s<< endl;
}

void test_string3()
{string s;string ss("hello");s.append("hello world");s.append(ss);cout <<s<< endl;
}

void test_string3()
{string s;string ss("hello");s += '#';s += "hello";s += ss;cout << s << endl;
}

void test_string9()
{string filename;cin >> filename;FILE* fout = fopen(filename.c_str(), "r");
}

void test_string2()
{string s1("test.cpp");//讀取文件后綴size_t i = s1.find('.');string s3 = s1.substr(i);cout << s3 << endl;
}

void test_string2()
{string s2("test.cpp.tar.zip");//找文件后綴.zipsize_t j = s2.rfind('.');//倒著找string s4 = s2.substr(j);cout << s4 << endl;
}

void test_string2()
{string s1("test.cpp");//讀取文件后綴size_t i = s1.find('.');string s3 = s1.substr(i);cout << s3 << endl;
}

void test_string3()//at失敗后會(huì)拋異常
{string ss("hello");string ret=ss + '#';//+是一個(gè)傳值返回，代價(jià)比較大string ret2 = ss + "hello";cout << ret << endl;cout << ret2 << endl;cout << endl;
}

void test_string3()
{string s1;getline(cin, s1, '!');cout << s1;
}

union _Bxty
{ // storage for small buffer or pointer to larger onevalue_type _Buf[_BUF_SIZE];pointer _Ptr;char _Alias[_BUF_SIZE]; // to permit aliasing
} _Bx;

struct _Rep_base
{size_type _M_length;size_type _M_capacity;_Atomic_word _M_refcount;
};