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STL之初识string

article 2025/2/4 1:50:17

1.引言

2.string常用接口介绍

2.1string类对象的常见构造

编辑

2.2string类对象的容量操作

2.3string类对象的访问及遍历操作

编辑

2.4string类对象的修改操作

2.5string类非成员函数

3.总结

1.引言

这里首先介绍一下STL是什么，以及STL中的string又是怎么一回事：

STL，即标准模板库（Standard Template Library），是C++的一个重要组成部分，提供了一套丰富的数据结构和算法模板，方便开发人员进行快速开发。STL包括了容器（包括序列容器和关联容器）、算法和迭代器三个基本组件。

容器是STL的核心组件，它用于存储和组织数据。序列容器包括vector、list和deque等，它们分别以动态数组、双向链表和双端队列的形式存储数据。关联容器包括set、map和multiset等，它们以二叉搜索树的形式存储数据，可以快速检索和插入。
算法是STL的另一个核心组件，它包括了一系列常用的算法，如排序、查找、合并等。这些算法可以直接应用于容器，极大地方便了开发人员处理数据的操作。
迭代器是STL提供的一种统一的访问容器元素的方式，它是一个类似指针的对象，可以用于遍历容器中的元素。迭代器使得编程人员可以使用通用的算法来处理不同的容器。

string是C++语言中一个非常重要的类，用于处理字符串。它封装了很多常用的字符串操作函数，如拼接、截取、查找等。string类提供了与C风格字符串相似的操作接口，但更加方便和安全。在STL中，string被视为序列容器的一种特例，因此可以使用STL的算法和迭代器来处理string对象。

2.string常用接口介绍

先看看cpp参考官网给出的string类的介绍，参考链接：

cplusplus.com/reference/string/string/?kw=stringhttps://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=stringhttps://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=stringhttps://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=stringhttps://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=stringhttps://cplusplus.com/reference/string/string/?kw=string截取一段来看看string的特性：

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。

2.1string类对象的常见构造

constructor函数名称	功能说明
string()	构造空的string类对象
*string(const chars)**	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
string(const string&s)	拷贝构造函数

演示：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	string s2("HEllO WORLD");
	string s3(10, '6');
	string s4(s2);
	return 0;
}

2.2string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，返回false/true
clear	清空有效字符
reserve	为字符串预留空间
resize	将有效字符的个数改成n个，多出的空间用c填充

演示：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	s1.reserve(100);//给字符串s1开辟101个字节的空间，最后一个用来放\0
	s1.resize(100, '6');//用6初始化
	cout << s1.empty()<<"\n";
	s1.clear();
	cout << s1.empty() << "\n";
	cout << s1.size() << "\n";
	cout<< s1.length() << "\n";
	cout << s1.capacity() << "\n";
	return 0;
}

补充：

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)默认用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。
在不同环境下容量大小是否会被改变也是不确定的，Linux+g++环境下就会缩小，而在windows+vs环境下不会缩小。

2.3string类对象的访问及遍历操作

函数名称	功能说明
operator[]	返回pos位置的字符，const string类对象调用
begin+end	begin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+rend	rbegin获取最后一个字符的迭代器+rend获取一个字符上一个位置的迭代器
范围for	C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

演示：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello world");
	for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
	{
		cout << s1[i];
	}
	cout << "\n";
	for (auto tmp : s1)
	{
		cout << tmp;
	}
	cout << "\n";
	//输出字符串
	string::iterator it = s1.begin();
	while (it != s1.end())
	{
		cout << *it++;
	}
	cout << "\n";
	//反转字符串
	string::reverse_iterator rit = s1.rbegin();
	while (rit != s1.rend())
	{
		cout << *rit++;
	}
	return 0;
}

2.4string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c
append	在字符串后追加一个字符串
operator+=	在字符串后追加字符串str
c_str	返回C格式字符串
find+npos	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

演示：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1("hello");
	s1.push_back(' ');
	s1.append("world");
	cout << s1.c_str();
	cout << "\n";
	string s2("hello");
	s2 += ' ';
	s2 += s1.substr(6, 5);
	cout << s2.c_str();
	return 0;
}

2.5string类非成员函数

函数	功能说明
operator+	尽量少用，传值返回，深拷贝效率低
operator>>	输入运算符重载
operator<<	输出运算符重载
getline	获取一行字符串，直到读取到"\n"
relational operators	大小比较

演示：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string s1;
	getline(cin, s1);
	string s2;
	s2 = s1 + " world";
	cout << s2;
	return 0;
}

输入hello：