【C++进阶一】STL和string

1.STL库的版本以及缺陷

C语言的标准库不够强大，没有数据结构和一些基本算法，什么都需要程序员自己实现

STL版本：

1. 原始版本：
   Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖
2. P.J.版本：
   由P. J. Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，缺陷：可读性比较低，符号命名比较怪异
3. RW版本：
   由Rouge Wage公司开发，继承自HP版本，被C+ + Builder 采用，不能公开或修改，可读性一般
4. SGI版本：
   由Silicon Graphics Computer Systems，Inc公司开发，继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用，可移植性好，可公开、修改甚至贩卖，从命名风格和编程 风格上看，阅读性非常高。我们后面学习STL要阅读部分源代码主要参考的就是这个版本

P.J版被Windows系统采用
SGI版被Linux系统采用

STL库的缺陷：

1. STL库的更新太慢了，上一版靠谱是C++98，中间的C++03只有一些修订，到C++11出来已经相隔了13年，STL才有进一步更新
2. STL现在都没有支持线程安全，并发环境下需要我们自己加锁，且锁的粒度是比较大的
3. STL极度的追求效率，导致内部比较复杂，比如：类型萃取，迭代器萃取

2.STL库六大组件

进阶：各种算法、string vector、list stack、queue deque、priority_queue、仿函数
高阶：map和set、AVL数和红黑树、哈希

3.string

STL库函数的使用都要查看C++字典来学习接口函数并且模拟实现
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，在此之上添加了一些专门用来操作string的常规操作
必须包含头文件< string >

4.string类对象的常见构造

1. 用一个字符串构造

string str("pacify");

2. 用一个字符构造

string str('Z');

3. 用n个字符c构造

string str(10,'B');

4. 用一段迭代器区间构造

string tmp("pacify");
string str(tmp.begin(),tmp.end());

在string和vector中，迭代器就是普通指针

5. 拷贝构造

string temp("pacify");
string str(temp);

5.string类对象的容量操作

5.1size和capacity接口函数

size和capacity是成员函数，用.或者->访问

int main()
{
	string str("pacify");
	int size = str.size();
	int capacity = str.capacity();//空间大小
	return 0;
}

5.2empty和clear函数

empty函数：若类对象是空串,就返回true；若不是空串就返回false

clear函数：

• clear后，使用empty会返回true
• clear函数只将size清零
• clear函数不会改变capacity

5.3resize和reserve函数

resize函数：

• 此函数既能改变size也能改变capacity
• 可以在不初始化的情况下直接将size扩为n
• 将size扩为n并且用n个字符c初始化

reserve函数：

• 此函数只改变capacity不改变size

不用reserve，每次扩容1.5倍
使用reserve，提前开辟空间，减少扩容，提高效率

6.迭代器以及string的访问和遍历

迭代器：iterator（像指针一样的类型，用法和指针相似）
函数名.begin()返回第一个位置的迭代器
函数名.end()返回size位置的迭代器

string str("pacify");
string::iterator it = str.begin();
while(it != str.end())
{
	cout<< *it <<endl;//迭代器可以像指针一样++和--，也可以解引用拿到指向的内容
	it++;
}

6.1反向迭代器

反向迭代器： reverse_iterator
顾名思义是倒着走的迭代器，和反向迭代器相对应的是rbegin和rend函数

string s("pacify");
string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
while(rit != s.rend())
{
	cout << *rit;
	rit++;
}

rit++是往前走，打印yficap

7.运算符重载[ ]

它可以让我们像使用数组一样随机访问string类对象中的字符

string str ("pacify");
for (int i = 0; i < str.size(); ++i)
{
	cout << str[i];
}

并且string类会检查[]是否越界

8.string类对象的修改操作

8.1push_back

在字符串后插入字符

string str("paci");
str.push_back('f');
str.push_back('y');
//str现在是:pacify

8.2append

在字符串后插入字符串（append不常用，+=常用）

8.3operator+=

字符串后插入字符/字符串/对象

string tmp("WORLD");
string str("wo");
str += 'r';
str += "ld";
str += tmp;
//str现在为worldWORLD

8.4c_str和find函数

c_str：const char*类型的指针

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
    string s("hello world");
    cout << s << endl;//自定义类型 运算符重载<<
    cout << s.c_str() << endl;//返回一个const char*指针，按照字符串打印，遇见'\0'结束
    return 0;
}

find函数：
查找字符,找到了返回当前pos位置的下标，没有找到就返回npos(整形最大值)

size_t find (char c, size_t pos = 0) const;

9.insert和erase函数

9.1insert插入

1. 在pos位置前插入一个字符串

string& insert (size_t pos, const string& str);

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
    string s("world");
    s.insert(0, "hello");//0位置前插入字符串
    cout << s << endl;//helloworld
    return 0;
}

2. 在pos位置前插入n个字符

string& insert (size_t pos, size_t n, char c);

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
    string s("world");
    s.insert(0,1,'!');//pos位置插入1个字符!
    cout << s << endl;//!world
    return 0;
}

3. 在迭代器前插入一个字符

iterator insert (iterator p, char c);

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
    string s("helloworld");
    s.insert(s.begin()+5, '!');
    cout << s << endl;//hello!world
    return 0;
}

s.begin()代表开头的位置，s.begin()+5代表w的位置，在w之前插入字符!

9.2erase删除

1. 从pos位置开始删除len个字符

string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos);

npos代表缺省值，即整数最大值
若len长度大于字符pos位置后的长度或者不给len值自动使用了npos， 则pos位置开始全的部删除

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
    string s("hello world");
    s.erase(0, 5);
    cout << s << endl;// world
    s.erase(2);//2位置开始全部删除
    cout << s << endl;// w
}

2. 从迭代器位置开始删除

iterator erase (iterator p);

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
    string s("hello world");
    s.erase(s.begin()+1);
    cout << s << endl;//hllo world
}