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STL——string-创新互联

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前言

一、string是什么？

二、 标准库中的string类

2.1 标准库中的string类

2.2 string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造

2. string类对象的容量（capacity）操作

3. string类对象的访问及遍历操作

4. string类对象的修改（modify）操作

5. string类非成员函数

前言

C++作为C的进阶选手它的主要思想是大家众所熟知的OOP思想即面向对象编程，所以它要将C中零散的部分语法封装一下，变得更具体更方便，可能会失去一些原本的灵活性。

  而完整的STL就是最后大佬们产出的极具代表性的例子，但在这之前还有一个前辈——string。

  也由于string是比STL还早的编写，就导致了在早期string没有任何可参考的对象，有的只是大家的集思广益和七嘴八舌。最后string虽然写出来了，但是它相较于其它的STL容器显得就没有那么精简，也是由于编程语言的统一弊端向前兼容的原因。

一、string是什么？

  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。而string作为常见的char数组的面向对象的设计也就出呼之欲出了。

二、 标准库中的string类 2.1 标准库中的string类

1. 字符串是表示字符序列的类

char
2. 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。（将字符串当作类对象来使用）

3. string类是使用char（内部有效数据是char）
4. 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)。

5. 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。（独立编码，使用者可以不那么在意）

总结：（只看总结也行）
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（为了实现泛型编程，但是string的对象只有char，不像vector，啥都有）。

2.2 string类的常用接口说明

注：此处只简绍了常用的函数接口，string的接口是STL中最多的，大概有100多个左右，其它的大概只有六七十个，原因见上文。很多的功能重复和效率底下，如有想查看的同学可去该网站查看所有函数。

1. string类对象的常见构造
(constructor)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c
string(const string&s) （重点）拷贝构造函数
void Teststring()
{
    string s1; // 构造空的string类对象s1
    string s2("hello bit"); // 用C格式字符串构造string类对象s2
    string s3(s2); // 拷贝构造s3
}
2. string类对象的容量（capacity）操作
函数名称功能说明
size返回字符串有效字符长度
length（与size功能相同）返回字符串有效字符长度
capacity返回空间总大小
empty （重点）检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false
clear （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：
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（不释放空间） 。
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（新size >= capacity时，扩容，改变capacity，小于size不变），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（只改变capacity，不改变size），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[] （迭代器）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（modify）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+= (string特有)在字符串后追加字符串str
c_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：
1. 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。
2. 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。（在数据量大时，可以明显提升效率）
3.这里没有写到insert(插入)、erase（删除）、replace(替换)等看似常用的函数，原因时，在使用时会挪动数据，在数据量大时导致其效率低下，还不如导入list去操作。

当然如果有同学想看这类函数也可以移步这里，进一步学习，这里推荐英语不好的同学配合有道词典等翻译软件一起食用更佳。

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

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