第一章：为什么要学习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。1.2 面试题在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。第二章：标准库中的string类2.1 string类字符串是表示字符序列的类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。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)。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)。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：string是表示字符串的字符串类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。string在底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef basic_stringchar, char_traits, allocator string;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类对象的常见构造函数名称功能说明string() （重点）构造空的string类对象，即空字符串string(const char* s) （重点）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cstring(const strings) （重点）拷贝构造函数2. string类对象的容量操作函数名称功能说明size（重点）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 （重点）检测字符串是否为空串，是返回true，否则返回falseclear （重点）清空有效字符reserve （重点）为字符串预留空间**resize （重点）将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充注意：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()。clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小。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0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。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。3. string类对象的访问及遍历操作函数名称功能说明operator[] （重点）返回pos位置的字符，const string类对象调用begin+ endbegin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 + rendbegin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forC++11支持更简洁的范围for的新遍历方式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cappend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strc_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，然后将其返回注意：在string尾部追加字符时，s.push_back(c) / 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。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。5. string类非成员函数函数功能说明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string类内部就是char*，为什么不直接用char*而是要封装成string类。为了适应不同的编码（UTF-8、UTF-16、UTF-32等），从而表示不同国家的文字接口示例#include iostream #include string #include list using namespace std; void test_string1() { string s1; string s2("hello"); //输入 输出 //C++可以按需提取，C语言只能使用固定大小的数组 //cin 会读取输入直到遇到第一个空格、制表符（Tab）、换行符等空白字符为止。 //也就是说，它不会读取空格或换行之后的内容，只会读取直到空白字符之前的内容。 cin s1; cout s1 endl; cout s2 endl; //拼接字符串 //相比strcat，可读性更强；strcat空间不够，不能自动扩容； //strcat要先找\0，如果字符串较长，消耗时间 string ret1 = s1 + s2;//s1+s1也可以，两个s1的内容拷贝到ret1（对象+对象） cout ret1 endl; string ret2 = s1 + "我来了";//对象+字符串 cout ret2 endl; } void test_string2() { string s1("hello world");//直接调用构造函数 string s2 = "hello world";//构造+拷贝构造+优化，本质是隐式类型转换（单参数构造函数支持隐式类型转换） //遍历string for (size_t i = 0; i s1.size(); i++) cout s1[i] " ";//读 cout endl; for (size_t i = 0; i s1.size(); i++) s1[i]++;//写 cout s1 endl;//ifmmp!xpsme //遍历的第二种方式：迭代器 string::iterator it = s1.begin();//iterator是在string这个类里面定义的，所以需要加string类域 while (it != s1.end()) { //end指向最后一个有效字符的后一个位置，即\0 cout *it " ";//读 ++it; } cout endl; it = s1.begin(); //while (it s1.end()) //这里可以改为，但不建议 //因为迭代器是通用的，string空间是连续的，但其他数据结构不一定，比如list while (it != s1.end()) { *it = 'a';//写 ++it; } cout s1 endl;//aaaaaaaaaaa //链表示例 listint lt; lt.push_back(1); lt.push_back(2); lt.push_back(3); lt.push_back(4); listint::iterator lit = lt.begin(); while (lit != lt.end()) { //链表只能用!=，不能用 cout *lit " "; ++lit; } cout endl; } void test_string3() { string s1("hello world"); //正向遍历 string::iterator it = s1.begin();//iterator是在string这个类里面定义的，所以需要加string类域 while (it != s1.end()) { //end指向最后一个有效字符的后一个位置，即\0 cout *it " ";//读 ++it; } cout endl; //反向遍历 //string::reverse_iterator rit = s1.rbegin(); auto rit = s1.rbegin();//rbegin的返回值就是反向迭代器，所以可以使用auto while (rit != s1.rend()) { cout *rit " ";//d l r o w o l l e h ++rit;//这里++是从后向前倒着走 } cout endl; //原理：编译时编译器替换成迭代器 //读 for (auto ch : s1) //范围for不支倒序遍历。如果想修改需要引用 cout ch " "; cout endl; //写 for (auto ch : s1) ch++; cout s1 endl; } //void func(string s) //不推荐传值传参，会调用拷贝构造 void func(const string s) { //string::iterator it = s.begin();//迭代器支持读写，但参数有const修饰，所以报错 //string::const_iterator it = s.begin(); auto it = s.begin(); while (it != s.end()) { //const迭代器不支持写 //*it = 'a'; 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_string4() { string s1("hello worldxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"); func(s1); string s2(s1);//拷贝构造 string s3(s1, 6, 5);//从下标6位置开始取5个字符 cout s3 endl;//world //npos 是一个静态成员常量值，无符号整形-1（即最大值），表示“直到字符串的末尾”。 string s4(s1, 6);//从从下标6位置开始取到结束。最后一个是缺省参数npos cout s4 endl; //不使用缺省参数，也可以计算 string s5(s1, 6, s1.size() - 6);//size是字符串长度 cout s5 endl; string s6(10, 'a');//用10个a初始化 cout s6 endl; string s7(++s6.begin(), --s6.end());//用迭代器区间初始化 cout s7 endl;//aaaaaaaa //三种赋值方法 string s8; s8 = s7; s8 = "xxx"; s8 = 'y'; } void test_string5() { string s1("hello world"); cout s1.size() endl;//11 size具有通用性 cout s1.length() endl;//11 cout s1.capacity() endl;//15 s1.clear();//仅清除数据，不释放空间 cout s1.size() endl;//0 cout s1.capacity() endl;//15 //为什么结尾是\0 //需要兼容C语言，而且有些场景只能调C的接口 //文件示例 string filename; cin filename; FILE* fout = fopen(filename.c_str(), "r");//fopen函数第一个参数是字符串 //const char* c_str() const; 返回一个指向数组的指针，该数组包含以 null 结尾的字符序列（即 C 字符串），表示字符串对象的当前值。 } void test_string6() { string s; size_t old = s.capacity(); cout "初始" s.capacity() endl; for (size_t i = 0; i 100; i++) { s.push_back('x'); if (s.capacity() != old) { cout "扩容:" s.capacity() endl; old = s.capacity(); } } //初始15 //扩容:31 //扩容:47 //扩容:70 //扩容:105 string s1; //reserve价值，确定大概要多少空间，提前开辟，减少扩容，提高效率 s1.reserve(100);//申请100字符空间，但vs编译器会多开 size_t old1 = s1.cap