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C++:string类(简单介绍)

1.string类        

1. string是表示字符串的字符串类

2. 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。

3. string在底层实际是:basic_string模板类的别名,typedef basic_string string;

4. 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.string类的常用接口(部分)

2.1. string类对象的常见构造

函数名称功能说明
string() 构造空的string类对象,即空字符串
string(const char* s)用C-string来构造string类对象
string(const string&s)拷贝构造函数

2.2 string类容量操作

函数名称功能说明
size()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,是返回true,否则返回false
clear()清空有效字符
reserve()为字符串预留空间
resize()将有效字符的个数该成n个,多出的空间用字符c填充

注意:

1. 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()。

2. clear()只是将string中有效字符清空,不改变底层空间大小。

3.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。

4. 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。  

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+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
范围forC++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

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

2.5. string类非成员函数 

函数名称功能说明
operator>>输入运算符重载
operator<<输出运算符重载
gerline 获取一行字符串
relational  operators大小比较

2.6vs和g++下string结构的说明  

下述结构是在32位平台下进行验证,32位平台下指针占4个字节

2.6.1vs下string的结构:

string总共占28个字节,内部结构稍微复杂一点,先是有一个联合体,联合体用来定义string中字符串的存储空间:

当字符串长度小于16时,使用内部固定的字符数组来存放

当字符串长度大于等于16时,从堆上开辟空间

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

大多数情况下字符串的长度都小于16,那string对象创建好之后,内 部已经有了16个字符数组的固定空间,不需要通过堆创建,效率高。  

 其次:还有一个size_t字段保存字符串长度,一个size_t字段保存从堆上开辟空间总的容量

最后:还有一个指针做一些其他事情。

故总共占16+4+4+4=28个字节。

 

 2.6.2g++下string的结构

G++下,string是通过写时拷贝实现的,string对象总共占4个字节,内部只包含了一个指针,该指 针将来指向一块堆空间,内部包含了如下字段:

空间总大小

字符串有效长度

引用计数

指向堆空间的指针,用来存储字符串。

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

3.string类模拟实现拷贝函数需要注意点 

若没有显示定义拷贝构造函数会出现浅拷贝

 

说明:上述String类没有显式定义其拷贝构造函数与赋值运算符重载,此时编译器会合成默认的,当用s1构 造s2时,编译器会调用默认的拷贝构造。最终导致的问题是,s1、s2共用同一块内存空间,在释放时同一块 空间被释放多次而引起程序崩溃,这种拷贝方式,称为浅拷贝。

3.1浅拷贝

浅拷贝:也称位拷贝,编译器只是将对象中的值拷贝过来。如果对象中管理资源,最后就会导致多个对象共享同一份资源,当一个对象销毁时就会将该资源释放掉,而此时另一些对象不知道该资源已经被释放,以为 还有效,所以当继续对资源进项操作时,就会发生发生了访问违规。

3.2 深拷贝

 如果一个类中涉及到资源的管理,其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显式给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供。

 

 

 


http://www.kler.cn/a/567688.html

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