C++ STL介绍——String类

目录

• 1、简介
• 2、string类成员函数汇总
• 3、String类的构造函数以及析构函数
  • 1、compare()函数
  • 2、比较运算符
• 8、字符串查找函数

1、简介

要使用 string 类，必须包含头文件 <string>。string 库提供了许多其他功能，如删除字符串的部分或全部，用一个字符的部分或全部替换另一个字符串的部分或全部，插入、删除字符串中数据，比较、提取、复制、交换等。

2、string类成员函数汇总

表 1 string 类的所有成员函数

函数名称	功能
构造函数	产生或复制字符串
析构函数	销毁字符串
=，assign	赋以新值
Swap	交换两个字符串的内容
+ =，append( )，push_back()	添加字符
insert ()	插入字符
erase()	删除字符
clear ()	移除全部字符
resize ()	改变字符数量
replace()	替换字符
+	串联字符串
==，！ =，<，<=，>，>=，compare()	比较字符串内容
size()，length()	返回字符数量
max_size ()	返回字符的最大可能个数
empty ()	判断字符串是否为空
capacity ()	返回重新分配之前的字符容量
reserve()	保留内存以存储一定数量的字符
[],at()	存取单一字符
>>，getline()	从 stream 中读取某值
<<	将值写入 stream
copy()	将内容复制为一个 C - string
c_str()	将内容以 C - string 形式返回
data()	将内容以字符数组形式返回
substr()	返回子字符串
find()	搜寻某子字符串或字符
begin( )，end()	提供正向迭代器支持
rbegin()，rend()	提供逆向迭代器支持
get_allocator()	返回配置器

3、String类的构造函数以及析构函数

常见的 string 类构造函数有以下几种形式：

    string strs ;//生成空字符串
    string s(str);//生成字符串str的复制品
    string s(str, stridx) ; //将字符串str中始于stridx的部分作为构造函数的初值
    string s(str, strbegin, strlen); //将字符串str中始于strbegin、长度为strlen的部分作为字符串初值
    string s(cstr);//以C_string类型cstr作为字符串s的初值
    string s(cstr,char_len);//以C_string类型cstr的前char_len个字符串作为字符串s的初值
    string s(num, c);//生成一个字符串，包含num个c字符
    string s(strs, beg, end) ;//以区间[beg, end]内的字符作为字符串s的初值

析构函数如下：

    ~string() ;    //销毁所有内存，释放内存

例1 string的构造

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
    string str ("12345678");
    char ch[ ] = "abcdefgh";
    string a; //定义一个空字符串
    string str1 (str); //构造函数，全部复制
    string str2 (str, 2, 5); //构造函数，从字符串str的第2个元素开始，复制5个元素，赋值给str_2
    string str3 (ch, 5); //将字符串ch的前5个元素赋值给str_3
    string str4 (5,'X'); //将 5 个 'X' 组成的字符串 "XXXXX" 赋值给 str_4
    string str5 (str.begin(), str.end()); //复制字符串 str 的所有元素，并赋值给 str_5
    cout << str << endl;
    cout << a << endl ;
    cout << str1 << endl;
    cout << str2 << endl;
    cout << str3 << endl;
    cout << str4 << endl;
    cout << str5 << endl;
    return 0;
}

程序运行结果：

12345678

12345678
34567
abcde
XXXXX
12345678

## 4、获取字符串长度
String 类型对象包括三种求解字符串长度的函数：``size()`` 和`` length()``、 ``maxsize() ``和`` capacity()``：
- ``size() 和 length()``这两个函数会返回 string 类型对象中的字符个数，且它们的执行效果相同。
- ``max_size() ``函数返回 string 类型对象最多包含的字符数。一旦程序使用长度超过 max_size() 的 string 操作，编译器会拋出 length_error 异常。
- ``capacity()`` 该函数返回在重新分配内存之前，string 类型对象所能包含的最大字符数。

例2 string获取长度

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{
    int size = 0;
    int length = 0;
    unsigned long maxsize = 0;
    int capacity=0;
    string str ("12345678");
    string str_custom;
    str_custom = str;
    str_custom.resize (5);
    size = str_custom.size();
    length = str_custom.length();
    maxsize = str_custom.max_size();
    capacity = str_custom.capacity();
    cout << "size = " << size << endl;
    cout << "length = " << length << endl;
    cout << "maxsize = " << maxsize << endl;
    cout << "capacity = " << capacity << endl;
    return 0;
}

程序运行结果：

size = 8
length = 8
maxsize = 2147483647
capacity = 15

## 5、获取字符串元素
    字符串中元素的访问是允许的，一般可使用两种方法访问字符串中的单一字符：``下标操作符[] ``和 ``成员函数at()``。两者均返回指定的下标位置的字符。第 1 个字符索引（下标）为 0，最后的字符索引为 length()-1。

需要注意的是，这两种访问方法是有区别的：

• 下标操作符 [] 在使用时不检查索引的有效性，如果下标超出字符的长度范围，会示导致未定义行为。对于常量字符串，使用下标操作符时，字符串的最后字符（即 '\0'）是有效的。对应 string 类型对象（常量型）最后一个字符的下标是有效的，调用返回字符 '\0'。
• 函数 at() 在使用时会检查下标是否有效。如果给定的下标超出字符的长度范围，系统会抛出 out_of_range 异常。

例3 string获取字符串元素

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    string s ("abcde");
    char temp =0;
    char temp_1 = 0;
    temp = s [2]; //"获取字符 'c'
    temp_1 = s.at(2); //获取字符 'c'
    cout << temp << " " << temp_1 << std::endl;
    return 0;
}

程序运行结果：

c c

## 6、字符串比较方法
    string 类模板既提供了`` >、=、1、compare()函数

函数原型：

    int compare (const basic_string& s) const;
    int compare (const Ch* p) const;
    int compare (size_type pos, size_type n, const basic_string& s) const;
    int compare (size_type pos, size_type n, const basic_string& s,size_type pos2, size_type n2) const;
    int compare (size_type pos, size_type n, const Ch* p, size_type = npos) const;

例4 string比较之compare

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{
    string A ("aBcdef");
    string B ("AbcdEf");
    string C ("123456");
    string D ("123dfg");
    //下面是各种比较方法
    int m=A.compare (B); //完整的A和B的比较
    int n=A.compare(1,5,B,4,2); //"Bcdef"和"AbcdEf"比较
    int p=A.compare(1,5,B,4,2); //"Bcdef"和"Ef"比较
    int q=C.compare(0,3,D,0,3); //"123"和"123"比较
    cout << "m = " << m << ", n = " << n <<", p = " << p << ", q = " << q << endl;
    cin.get();
    return 0;
}

程序运行结果：

m = 1, n = -1, p = -1, q = 0

由此可知，string 类的比较 compare() 函数使用非常方便，而且能区分字母的大小写。

2、比较运算符

String 类的常见运算符包括 >、<、==、>=、<=、!=。

例5 String比较之比较运算符

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void TrueOrFalse (int x)
{
    cout << (x?"True":"False")<<endl;
}

int main ()
{
    string S1 = "DEF";
    string CP1 = "ABC";
    string CP2 = "DEF";
    string CP3 = "DEFG";
    string CP4 ="def";
    cout << "S1= " << S1 << endl;
    cout << "CP1 = " << CP1 <<endl;
    cout << "CP2 = " << CP2 <<endl;
    cout << "CP3 = " << CP3 <<endl;
    cout << "CP4 = " << CP4 <<endl;
    cout << "S1 <= CP1 returned ";
    TrueOrFalse (S1 <=CP1);
    cout << "S1 <= CP2 returned ";
    TrueOrFalse (S1 <= CP2);
    cout << "S1 <= CP3 returned ";
    TrueOrFalse (S1 <= CP3);
    cout << "CP1 <= S1 returned ";
    TrueOrFalse (CP1 <= S1);
    cout << "CP2 <= S1 returned ";
    TrueOrFalse (CP2 <= S1);
    cout << "CP4 <= S1 returned ";
    TrueOrFalse (CP4 <= S1);
    cin.get();
    return 0;
}

程序运行结果：

S1= DEF
CP1 = ABC
CP2 = DEF
CP3 = DEFG
CP4 = def
S1 <= CP1 returned False
S1 <= CP2 returned True
S1 <= CP3 returned True
CP1 <= S1 returned True
CP2 <= S1 returned True
CP4 <= S1 returned False

在使用时比较运算符时，对于参加比较的两个字符串，任一个字符串均不能为 NULL，否则程序会异常退出。

## 7、字符串输入输出
    字符串的输入输出直接用``cin``和``cout``就可以，但是``cin``在遇到空格后就会停止输入，无法读入带有空格的字符串，读入带空格的字符串可以用``getline( cin ，str )``.
例6 String输入输出
```
#include
#include
using namespace std;
void main ()
{
string s1, s2;
getline(cin, s1);
getline(cin, s2, ' ');
cout 123456
asdfgh klj
You inputed chars are: 123456
You inputed chars are: asdfgh


8、字符串查找函数

在 STL 中，字符串的查找功能可以实现多种功能，比如说：

• 搜索单个字符、搜索子串；
• 实现前向搜索、后向搜索；
• 分别实现搜索第一个和最后一个满足条件的字符（或子串）；

    若查找 find() 函数和其他函数没有搜索到期望的字符（或子串），则返回 npos；若搜索成功，则返回搜索到的第 1 个字符或子串的位置。其中，npos 是一个无符号整数值，初始值为 -1。当搜索失败时， npos 表示“没有找到（not found）”或“所有剩佘字符”。

    值得注意的是，所有查找 find() 函数的返回值均是 size_type 类型，即无符号整数类型。该返回值用于表明字符串中元素的个数或者字符在字符串中的位置。

    字符串有另一种查找为rfind()实现逆向查找。

find() 函数的原型主要有以下 4 种：

size_type find (value_type _Chr, size_type _Off = 0) const;
//find()函数的第1个参数是被搜索的字符、第2个参数是在源串中开始搜索的下标位置
size_type find (const value_type* _Ptr , size_type _Off = 0) const;
//find()函数的第1个参数是被搜索的字符串，第2个参数是在源串中开始搜索的下标位置
size_type find (const value_type* _Ptr, size_type _Off = 0, size_type _Count) const;
//第1个参数是被搜索的字符串，第2个参数是源串中开始搜索的下标，第3个参数是关于第1个参数的字符个数，可能是 _Ptr 的所有字符数，也可能是 _Ptr 的子串宇符个数
size_type find (const basic_string& _Str, size_type _Off = 0) const;
//第1个参数是被搜索的字符串，第2参数是在源串中开始搜索的下标位置

例7 string比较之查找

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main(){
	string x ("Hi, Peter, I'm sick. Please bought some drugs for me.");

	int p = x.find('P');
	int rp = x.rfind('P');
	cout << "find()查找的P在第 " << p << " 位"<< endl;
	cout << "rfind()查找的P在第 " << rp << " 位"<< endl; 

	int q = x.find("some",0);
	int rq = x.rfind("some",0);
	cout << "find()查找的some在第 " << q << " 位"<< endl;
	cout << "rfind()查找的some在第 " << rq << " 位"<< endl; 

	int l = x.find (" drugs", 0, 5);
	int rl = x.rfind (" drugs", 0, 5);
	cout << "find()查找的' drugs'在第 " << l << " 位"<< endl;
	cout << "rfind()查找的' drugs'在第 " << rl << " 位"<< endl; 

	string y ("sick");
	int m = x.find (y, 0);
	int rm = x.rfind (y, 0);
	cout << "find()查找的y字符串在第 " << m << " 位"<< endl;
	cout << "rfind()查找的y字符串在第 " << rm << " 位"<< endl; 

	return 0;
}

程序运行结果：

find()查找的P在第 4 位
rfind()查找的P在第 21 位
find()查找的some在第 35 位
rfind()查找的some在第 -1 位
find()查找的' drugs'在第 39 位
rfind()查找的' drugs'在第 -1 位
find()查找的y字符串在第 15 位
rfind()查找的y字符串在第 -1 位

string 类支持迭代器

string::iterator iterA = A.begin ();