c++概念字符串操作 (转)

本文转自：http://www.jb51.net/article/37410.htm

一、char_traits 字符特征类 
1）意义：包装特定串元素的通用行为界面，以便容器实现时依据特征信息而执行特定行为 
2）定义了通用类型名

typedef _Elem char_type; 
typedef int int_type; 
typedef streampos pos_type; 
typedef streamoff off_type; 
typedef mbstate_t state_type;

其中 int_type 表示字符元素转换到特定编码时的整型表示，pos_type, off_type 分别作为字符串索引和字符串元素偏移的类型，类似容器迭中的指针，迭代类型和指针，迭代器的偏移类型。最后的 state_type 用于存储流状态，如出错，格式控制等等。

3）定义了字符 / 字符串操作的包装界面，以便通用算法的调用

assign(a, b) 定义将 b 字符赋值给 a 字符的过程，实现 a.operator = 的行为 
eq(a, b) 定义 a 字符和 b 字符的相等关系，实现 a.operator == 的行为 
lt(a, b) 定义 a 小于 b 的关系，实现 a.operator < 的行为 
compare(a_ptr, b_ptr, cnt) 定义两组字符串的比较，返回 int 类型，实现类似 memcmp 的行为 
length(ptr) 定义取字符串长度，实现类似 strlen 的行为 
copy(a_ptr, b_ptr, cnt) 定义两组字符串的复制，实现类似 memcpy 的行为 
move(a_ptr, b_ptr, cnt) 定义两组字符串的不重叠复制，实现类似 memmove 的行为 
assign(ptr, cnt, ch) 定义了填充字符串的过程，实现类似 memset 的行为 
to_int_type(ch) 定义了 char_type 到 int_type 整型的转换过程 
to_char_type(n) 定义了 int_type 到 char_type 字符型的转换过程 
eq_int_type(a, b) 定义两个和当前 char_type 类型对应的 int_type 的相等关系 
eof() 定义字符串结尾符，使用整型表示 
not_eof(n) 定义非字符串结尾符，若输入结尾符，则返回 1，其他输入返回原值，即总是不返回 eof()

4）int_type 类型应是当前字符类型的整型编码

二、std::string 并不是序列容器，没有 front() 和 back() 界面用于取出前端和尾端的元素，使用 std::string::operator [] 并传递 streampos 类型取得特定元素，如 std::string::size() - 1 作为索引取得最后一个字符

三、basic_string 支持的初始化 
1）默认初始化 
2）分配器 
3）复制构造 
4）局部复制 [_Roff, _Roff + _Count) 
5）局部复制 + 分配器 
6）C 字符串 [_Ptr, <null>) 
7）C 字符串 + _Count [_Ptr, _Ptr + _Count) 
8）C 字符串 + 分配器 
9）C 字符串 + _Count + 分配器 [_Ptr, _Ptr + _Count)

10）_Count * _Ch 
11）_Count * _Ch + 分配器 
12）迭代器 [_ItF, _ItL) 
13）迭代器 + 分配器

字符到串不能初始化，但支持 operator = 赋值和 operator += 累加赋值运算。

四、字符串的区间有效性 
对串的索引访问在超过字符串的有效区间时，因为串的在实现上对内置的字符缓冲区执行下标访问，所以不会导致异常，但是将得到不可预知的结果，通常是不可用的。
将其他字符串作为右值输入时，对该串取出计数大于串大小时按串大小计算。 
std::basic_string::size_type 的实际类型为 size_t，在 Visual C++ 7.1 中实现为 unsigned，std::basic_string::npos 被静态设定为

(basic_string<_Elem, _Traits, _Alloc>::size_type)(-1);

在查找子字符串等操作时，函数返回 npos 的值表示非法索引。

五、比较字符串 
允许的比较对象 
1）compare(s2) 其他同类型字符串 
2）compare(p) C 风格字符串 
3）compare(off, cnt, s2) [off, off + cnt) 同 s2 执行比较 
4）compare(off, cnt, s2, off2, cnt2) [off, off + cnt) 同 s2 [off2, cnt2) 执行比较 
5）compare(off, cnt, p) [off, off + cnt) 同 [p , <null>) 执行比较 
6）compare(off, cnt, p, cnt2) [off, off + cnt) 同 [p, p + cnt2) 执行比较

返回 -1, 0, 1 作为小于、等于和大于的比较结果。

 

六、附加数据 
1）使用 operator += 接受其他字符串，C 风格字符串和字符 
2）使用 push_back() 在尾部附加字符，并使得通过字符串构造的 back_iterator 可以访问 
3）append() 附加 
        1、append(s) 追加字符串 
        2、append(s, off, cnt) 追加字符串 s [off, off + cnt) 
        3、append(p) 追加字符串 [p, <null>) 
        4、append(p, cnt) 追加字符串 [p, p + cnt) 
        5、append(n, c) 填充 n * c 
        6、append(InF, InL) 追加输入流 [InF, InL)

4）insert() 插入 
        1、insert(off, s2) 插入字符串 
        2、insert(off, s2, off2, cnt2) 插入字符串 s [off2, off2 + cnt2) 
        3、insert(off, p) 插入字符串 [p, <null>) 
        4、insert(off, p, cnt) 插入字符串 [p, p + cnt)

5、insert(off, n, c) 插入 n * c 
        6、insert(iter) 元素默认值填充 
        7、insert(iter, c) 插入特定元素 
        8、insert(iter, n, c) 插入 n*c 
        9、insert(iter, InF, InL) 插入 [InF, InL)

5）operator +(a, b) 
字符串关联运算符重载中支持 operator + 的形式 
        1、s + s 
        2、s + p 
        3、s + c 
        4、p + s 
        5、c + s

七、查找、替换和清除 
1）find() 查找 
        1、find(c, off) 在 s [off, npos) 中查找 c 
        2、find(p, off, n) 在 s [off, npos) 中查找 [p, p + n) 
        3、find(p, off) 在 s [off, npos) 中查找 [p, <null>) 
        4、find(s2, off) 在 s [off, npos) 中查找 s2

2）find() 的变种 
        1、rfind() 具有 find() 的输入形式，反序查找 
        2、find_first_of() 具有 find() 的输入形式，返回第一个匹配的索引 
        3、find_last_of() 具有 find() 的输入形式，返回倒数第一个匹配的索引 
        4、find_first_not_of() 具有 find() 的输入形式，返回第一个不匹配的索引 
        5、find_last_not_of() 具有 find() 的输入形式，返回倒数第一个不匹配的索引

3）replace() 替换 
        1、replace(off, cnt, s2) 将 s [off, off + cnt) 替换成 s2 
        2、replace(off, cnt, s2, off2, cnt2) 将 s [off, off + cnt) 替换成 s2 [off2, off2 + cnt2)
        3、replace(off, cnt, p) 将 s [off, off + cnt) 替换成 [p, <null>) 
        4、replace(off, cnt, p, cnt2) 将 s [off, off + cnt) 替换成 [p, p + cnt2)

5、replace(off, cnt, n, c) 将 s [off, off + cnt) 替换成 c * n

使用迭代器的情况： 
        6、replace(InF, InL, s2) 将 [InF, InL) 替换成 s2 
        7、replace(InF, InL, p) 将 [InF, InL) 替换成 [p, <null>) 
        8、replace(InF, InL, p, cnt) 将 [InF, InL) 替换成 [p, p + cnt) 
        9、replace(InF, InL, n, c) 将 [InF, InL) 替换成 n * c 
        10、replace(InF, InL, InF2, InL2) 将 [InF, InL) 替换成 [InF2, InL2)

4）erase() 删除 
        1、erase(off, cnt) 从字符串 s 中删除 s [off, off + cnt) 
        2、erase(iter) 从字符串 s 中删除 *iter 
        3、erase(ItF, ItL) 从字符串 s 中删除 [ItF, ItL)

八、取出字符串 
1）取得 C 风格字符串 
c_str() 返回常量类型的 C 风格字符串指针，copy(ptr, cnt, off = 0) 则将指定大小的字符串复制到特定指针。data() 在 Visual C++ 7.1 中仅仅调用了 c_str() 实现。 
2）取得子字符串 
substr(off, cnt) 取得 s [off, off + cnt) 的副本。  
3）复制子字符串 
copy(p, off, cnt) 将 s [off, off + cnt) 复制到 p。

九、字符串的缓冲区管理 
字符串具有类似 std::vector 的缓冲区管理界面。  
size() 取得有效元素长度 
max_size() 取得当前内存分配器能分配的有效空间 
reserve() 为缓冲区预留空间 
capacity() 取得缓冲区的容量 
resize() 重设串的长度，可以为其指定初始化值

  十、定义输入迭代器的尾端 
向 istream_iterator 传递输入流对象以创建输入迭代器，输入迭代器持有输入流对象的指针，默认创建和读取流失败的情况下该指针被设置为 0。并且在实现输入迭代器间的 operator == 相等运算时，进行持有的流对象指针的相等比较，这样，默认创建的输入迭代器将被用于匹配输入流的结束。

* 当输入流读取失败，用户执行 if, while 条件判断时，实际上先将判断值转换成 void* 类型，或者根据 operator ! 运算符的返回结果，对输入流重载 operator void* 和 operator ! 运算符，可以定义输入流在布尔表达式中的行为，使得当流读取失败的情况下，输入迭代器可以通过布尔表达式来确认，而不是显式访问 fail() 成员函数.