【C++探索之路】STL---string

走进C++的世界，也意味着我们对编程世界的认知达到另一个维度，如果你学习过C语言，那你绝对会有不一般的收获，感受到C++所带来的码云风暴~

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什么是string：

在C++编程中，字符串（String）是一种非常基本且强大的数据类型，用于存储和操作文本数据

。与C语言中的字符数组相比，C++标准库中的std::string类提供了更为丰富和便捷的功能。

string的概念：

• string是计算机科学中一种基本的数据类型，用于表示由字符组成的序列。它在不同的编程语言中有不同的实现方式，但核心功能相似，包括存储、操作和处理字符串。
• 在C++中，std::string是标准库中的一个类，用于高效地管理字符串数据。它通过动态内存分配来存储字符，并提供了丰富的成员函数来操作字符串。

string基础：

1.1 引入头文件

要使用std::string，首先需要包含头文件<string>：

1.2 创建和初始化

可以通过多种方式创建和初始化std::string对象：

1.3 基本操作

• 长度获取：str.length()或str.size()返回字符串的长度。
• 拼接：str += " more text";或使用str.append(" more text");。
• 访问字符：str[index]或str.at(index)（at方法在越界时会抛出异常）。
• 子串：str.substr(pos, len)返回从pos开始长度为len的子串。

在前面我们讲解过C++的类和对象中的构造函数，析构函数在string中同样适用哦~

• 构造函数：
  • string()：默认构造函数，创建一个空字符串。
  • string(const char* str)：使用C风格字符串构造string对象。
  • string(const string& s)：拷贝构造函数，用于复制另一个string对象。
  • string(size_t n, char c)：用指定字符重复构造字符串。
• 析构函数：\~string()负责释放动态分配的内存，确保资源管理的正确性。

string的成员变量与内部实现：

• string类通常包含以下成员变量：
  • _str：指向动态分配的字符数组的指针。
  • _size：存储字符串的实际长度。
  • _capacity：存储分配空间的大小。
• 内部实现上，string底层通过边长数组的方式存储字符串，并使用指针管理内存。

访问与遍历

• 使用[]运算符访问单个字符。
• 使用迭代器遍历字符串内容，例如：

• 注意：迭代器访问时需防止越界！！！

2.1 查找和替换

• 查找：str.find("substring")返回子串第一次出现的位置，若未找到则返回std::string::npos。
• 替换：str.replace(pos, len, "new_substring")从pos开始替换长度为len的部分为新的子串。

2.2 修改字符串

• 插入：str.insert(pos, "inserted_text")在pos位置插入文本。
• 删除：str.erase(pos, len)从pos开始删除长度为len的字符。

2.3 转换

• C风格字符串转换：str.c_str()返回一个指向以null结尾的字符数组的指针，可以与需要C风格字符串的函数兼容。
• 数字转换：虽然std::string本身不提供直接的数字到字符串的转换，但可以使用std::to_string函数（需要包含<string>和<cstdlib>或<cmath>头文件）。

高级应用：

3.1 字符串流

std::stringstream类允许在字符串和流之间进行转换，非常适合于解析和构建复杂的字符串数据：

#include <sstream>
std::stringstream ss;
ss << "Number: " << 123 << ", Text: Hello";
std::string result;
ss >> result; // 只读取到第一个空格前的部分，即"Number:"

为了读取整个流，可以使用循环或特定的分隔符处理。

3.2 字符串哈希

在某些应用场景下，需要对字符串进行哈希处理。虽然C++标准库没有直接提供字符串哈希函数，

但可以通过自定义哈希函数来实现：

#include <functional> // for std::hash

std::hash<std::string> hash_fn;
size_t hash_value = hash_fn("example string");

3.3 字符串分割

标准库没有直接提供字符串分割函数，但可以通过组合使用std::string的成员函数和算法来实现：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cctype>

std::vector<std::string> split(const std::string& s, char delimiter) {
    std::vector<std::string> tokens;
    std::string token;
    for (char c : s) {
        if (c == delimiter) {
            if (!token.empty()) {
                tokens.push_back(token);
                token.clear();
            }
        } else {
            token += c;
        }
    }
    if (!token.empty()) {
        tokens.push_back(token);
    }
    return tokens;
}

string的用法还有很多，需要我们慢慢学习并且用上哦~

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