string类

1. 标准库中的string类

1.1 string类(了解)

string - C++ Reference

在使用string类时，必须包含 # include头文件以及 using namespace std;

1.2 auto和范围for

1）auto关键字

作为一个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得
用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须加&
当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。
auto不能作为函数的参数，可以做返回值，但是建议谨慎使用
auto不能直接用来声明数组

2）范围for

for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围，自动迭代，自动取数据，自动判断结束
范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历
范围for的底层很简单，容器遍历实际就是替换为迭代器，从汇编层可以看到

1.3 string类的常用接口说明

1）string类对象的常见构造

string::string - C++ Reference

string::size - C++ Reference 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)	用n个连续字符c填充string类对象
string(const string&s) （重点）	拷贝构造函数

string s1;//构造空的string类对象s1
string s2("hello world");
string s3(s2);

2） string类对象的容量操作

函数名称	功能说明
size（重点）	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
length	返回字符串有效字符长度

注意：

string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出
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()
clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小
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：如果是大于原空间容量（n>=capacity），将元素有效个数增多，可能会改变底层容量的大小（默认插入'\0'），如果是小于原空间容量(n<capacity)，将元素有效个数删除，底层空间总大小不变
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

    string s("hello, bit!!!");// 将s中的字符串清空，注意清空时只是将size清0，不改变底层空间的大小s.clear();// 将s中有效字符个数增加到10个，多出位置用'a'进行填充s.resize(10, 'a');// 将s中有效字符个数增加到15个，多出位置用缺省值'\0'进行填充// 注意此时s中有效字符个数已经增加到15个s.resize(15);// 将s中有效字符个数缩小到5个s.resize(5);

3）string类对象的访问及遍历操作

函数名称	功能说明
operator[]（重点）	返回pos位置的字符，const string类对象调用
begin+ end	begin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 + rend	begin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（反向迭代器）
范围for	C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

// 3种遍历方式：
// 需要注意的以下三种方式除了遍历string对象，还可以遍历是修改string中的字符，
string s("hello Bit");// 1. 下标+[]
for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
{cout<<s[i]<<endl;
}//2.迭代器
string::iterator it = s.begin();
//auto it = s.begin();
while (it != s.end())
{cout << *it << endl;++it;
}
// string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
// C++11之后，直接使用auto定义迭代器，推导迭代器的类型
auto rit = s.rbegin();
//string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
while (rit!=s.rend())
{cout << *rit << endl;++rit;
}// 3.范围for
//自动取容器数据赋值给左边对象
//自动++，自动判断结束
//底层是迭代器
for (auto ch : s)
{cout << ch << " ";
}
cout << endl;
//修改s中数据
for (auto& ch : s)
{ch++;
}
for (auto& ch : s)
{cout << ch << " ";
}
cout << endl;

4）string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+=(重点)	点) 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	同上
substr	在str中从pos位置开始，截取len个字符，然后将其返回
erase	在str中从pos位置开始，删除len个字符，然后将其返回

注意：

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
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

5） string类非成员函数

函数	功能说明
getline（重点）	从is中提取字符并将其存储到str中，直到找到分隔符delim（或换行符'\n'）
operator+	返回新字符串，因为传值返回，导致深拷贝效率低（尽量少用）
operator>>（重点）	输入运算符重载
operator<<（重点）	输出运算符重载
relational operators（重点）	大小比较

经典例题

仅仅反转字母

找字符串中第一个只出现一次的字符

字符串里面最后一个单词的长度

验证字符串是否回文

字符串相加

字符串部分区间反转

反转字符串中单词

字符串相乘

2.string类模拟实现

最主要是实现string类的构造、拷贝构造、赋值运算符重载以及析构函数

注：strlen函数在计算字符串长度时不包括\0，所以开空间的时候要多开一个

2.1 模拟实现

string实现

2.2 深拷贝

1）传统版写法的String类

	string::string(const char* str):_size(strlen(str)){//_str = new char[_size];多分配一个空间给\0//_str = str;类型不同不能直接赋值_str = new char[_size + 1];strcpy(_str, str);_capacity = _size ;}string::string(const string& str){_str = new char[str._size + 1];strcpy(_str, str._str);_size = str._size;_capacity = str._capacity;}string& string::operator=(const string& str){//if (_str != str._str)if(this != &str){delete[] _str;_str = new char[str._size + 1];strcpy(_str, str._str);_size = str._size;_capacity = str._capacity;} return *this;}string::~string(){delete[] _str;_str = nullptr;//漏了这一步_capacity = 0;_size = 0;}

2）string中swap函数

3）现代版写法的String类

string::string(const char* str)
{if (str == nullptr){assert(false);return;}_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);
}
void string::swap(string& str)
{std::swap(this->_str, str._str);std::swap(this->_size, str._size);std::swap(this->_capacity, str._capacity);
}string::string(const string& str)
{string tmp(str._str);string::swap(tmp);
}
string& string::operator=(const string& str)
{if (this != &str){string tmp(str._str);string::swap(tmp);}return *this;
}
string::~string()
{delete[] _str;_str = nullptr;_capacity = 0;_size = 0;
}