【C++初階】--- string類

1.STL簡介

STL(standard template libaray-標準模板庫)：是C++標準庫的重要組成部分，不僅是一個可復用的組件庫，而且是一個包羅數據結構與算法的軟件框架。
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2.string類

2.1什么是string類

std::string 類是 C++ 標準庫中用于處理和操作字符串的一個類，它定義在頭文件中。相較于 C 語言里以空字符 ‘\0’ 結尾的字符數組（C 風格字符串），std::string 類提供了更便捷、安全且強大的字符串處理功能。

2.2string類和STL的關系

std::string 是 C++ 標準庫中的一個類，它位于頭文件中，雖然它本身并不嚴格屬于 STL 的核心組件（容器、算法、迭代器等），但它與 STL 緊密相關，具備很多與 STL 容器相似的特性

3.auto和范圍for

3.1auto關鍵字

auto聲明的變量必須由編譯器在編譯時期推導而得。
用auto聲明指針類型時，用auto和auto*沒有任何區別，但用auto聲明引用類型時則必須加&
當在同一行聲明多個變量時，這些變量必須是相同的類型，否則編譯器將會報錯，因為編譯器實際只對第一個類型進行推導，然后用推導出來的類型定義其他變量。
auto不能作為函數的參數，可以做返回值，但是建議謹慎使用
auto不能直接用來聲明數組

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int func1()
{return 10;
}// 不能做參數
//void func2(auto a)
//{}// 可以做返回值，但是建議謹慎使用
auto func3()
{return 3;
}int main()
{int a = 10;auto b = a;auto c = 'a';auto d = func1();// 編譯報錯:rror C3531: “e”: 類型包含“auto”的符號必須具有初始值設定項//auto e;cout << typeid(b).name() << endl;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).name() << endl;int x = 10;auto y = &x;auto* z = &x;auto& m = x;//可以打印類型cout << typeid(x).name() << endl;cout << typeid(y).name() << endl;cout << typeid(z).name() << endl;cout << typeid(m).name() << endl;auto aa = 1, bb = 2;// 編譯報錯：error C3538: 在聲明符列表中，“auto”必須始終推導為同一類型//auto cc = 3, dd = 4.0;// 編譯報錯：error C3318: “auto []”: 數組不能具有其中包含“auto”的元素類型//auto array[] = { 4, 5, 6 };return 0;
}

3.2范圍for

對于一個有范圍的集合而言，由程序員來說明循環的范圍是多余的，有時候還會容易犯錯誤。因此C++11中引入了基于范圍的for循環。for循環后的括號由冒號“ ：”分為兩部分：第一部分是范圍內用于迭代的變量，第二部分則表示被迭代的范圍，自動迭代，自動取數據，自動判斷結束。
范圍for可以作用到數組和容器對象上進行遍歷
范圍for的底層很簡單，容器遍歷實際就是替換為迭代器

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main() 
{//數組的遍歷int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };for (auto ch : arr)//不可修改arr的內容{cout << ch << " ";}cout << endl;//可以修改arr的內容for (auto& ch : arr){ch *= 2;cout << ch << " ";}cout << endl;//對象的遍歷string st("hello world");for (auto ch : st){cout << ch << " ";}cout << endl;return 0;
}

4.遍歷數組的三種方式

下標+[]
迭代器遍歷
范圍for

注意：范圍for的ch只是st的一份拷貝，改變ch不會影響st。而迭代器會影響st

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//1.下標+[]for (size_t i = 0; i < st.size(); i++){cout << st[i] << " ";}cout << endl;//2.迭代器string::iterator it = st.begin();while (it != st.end()){*it += 2;//可以修改內容cout << *it << " ";it++;}cout << endl;//3.范圍forfor (auto ch : st){ch -= 2;//可以修改，但不影響原內容cout << ch << " ";}cout << endl;return 0;
}

5.string類對象的常見構造

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#include<iostream>
using namespace std;int main()
{//(1).無參構造string s1;//(2).拷貝構造string s3 = s1;//(3).從str的pos位置向后拷貝len個字符string s4("hello world", 6, 15);//從s2的第6個位置向后復制n個//string::npos, size_t npos = -1,即max_int//(4).帶參構造string s2("hello world");//(5).拷貝前n個字符string s5("hello world", 7);//拷貝前n個//(6).拷貝n個字符's'string s6(7, 'x');//拷貝n個字符return 0;
}

6.string類對象的訪問及遍歷操作

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迭代器分為四種：正向迭代器、正向只讀迭代器、反向迭代器、反向只讀迭代器
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6.1begin()/end()和rbegin()/rend()

begin()的用途是返回指向容器首元素的迭代器。
end()的用途是返回指向容器末尾元素的下一個位置的迭代器
rbegin()的用途是返回指向容器末尾元素的迭代器
rend()的用途是返回指向容器首元素的前一個位置的迭代器。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//下標+[]遍歷for (size_t i = 0; i < st.size(); i++){cout << st[i] << " ";}cout << endl;//正向遍歷string::iterator it = st.begin();while (it != st.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;//反向遍歷string::reverse_iterator rit = st.rbegin();while (rit != st.rend()){cout << *rit << " ";rit++;}cout << endl;return 0;
}

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7.string類對象的容量操作

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size()和length()返回字符串長度
max_size()返回可存儲的字符串的最大長度
resize()用于調整字符串的大小，即保留多少容量（會刪除字符）
capacity()返回已分配存儲的大小，不包括’\0’
reserve()用于更改容量capacity
clear()用于清除所有數據，一般不清容量
empty()用于測試string是否為空
shrink_to_fit()用于將容量收縮至長度大小

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//size和length返回字符串的有效字符長度cout << "st字符長度->" << st.size() << endl;cout << "st字符長度->" << st.length() << endl << endl;//capacity()返回總空間大小cout << "st空間大小->" << st.capacity() << endl << endl;//empty()判空，空返回true，否則返回falseif (st.empty() == true){cout << "st字符串為空" << endl << endl;}else{cout << "st字符串不為空" << endl << endl;}//clear()清空有效字符，一般不會清空間st.clear();cout << "st字符長度->" << st.size() << endl;cout << "st空間大小->" << st.capacity() << endl << endl;string st1("xxxxxxxxxxxxxxxxxxx");cout << "str1字符長度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空間大小->" << st1.capacity() << endl << endl;//reserve(n) 只有n>capacity時才一定改變，空間會變成>=n//其他情況看編譯器自行優化st1.reserve(10);cout << "str1字符長度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空間大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.reserve(20);cout << "str1字符長度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空間大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.reserve(90);cout << "str1字符長度->" << st1.size() << endl;cout << "str1空間大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.resize(30);cout << "str1字符長度->" << st1.size() << endl;cout << st1 << endl;cout << "str1空間大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.resize(35, 'y');cout << "str1字符長度->" << st1.size() << endl;cout << st1 << endl;cout << "str1空間大小->" << st1.capacity() << endl << endl;st1.resize(10);cout << "str1字符長度->" << st1.size() << endl;cout << st1 << endl;cout << "str1空間大小->" << st1.capacity() << endl << endl;return 0;
}

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8.string類對象的修改操作

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#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");string st1("hello everyone");//operator+=,在尾部追加對象、字符串、字符st += st1;cout << st << endl;st += "XXXXXXXXXXX";cout << st << endl;st += 'y';cout << st << endl;string st2("welcome ");string st3("to here");//append,在尾部追加字符串st2.append(st3);cout << st2 << endl;//push_back將字符 c 追加到字符串的末尾，將其長度增加 1st2.push_back('H');cout << st2 << endl;//assign為字符串分配一個新值，替換其當前內容。st2.assign(st3);cout << st2 << endl;//insert頭插st2.insert(0, st3);cout << st2 << endl;//erase擦除字符串的一部分，減少其長度：st2.erase(0, st3.size());cout << st2 << endl;//replace將字符串中從字符pos開始并跨越len字符的部分替換為新內容：st2.replace(0, 1, "%");cout << st2 << endl;//swapst2.swap(st3);cout << st2 << endl;cout << st3 << endl;swap(st2, st3);cout << st2 << endl;cout << st3 << endl;//pop_back擦除字符串的最后一個字符，從而有效地將其長度減少 1。st2.pop_back();cout << st2 << endl;return 0;
}

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string st("hello world");//c_str()獲取等效字符串cout << st.c_str() << endl;//data獲取字符串數據cout << st.data() << endl;//copy將字符串對象當前值的子字符串復制到 s 指向的數組中。此子字符串包含從位置 pos 開始的 len 字符。char buff[20];//copy(s,len,pos)st.copy(buff, 5, 0);buff[6] = '\0';cout << buff << endl;//find返回找到的位置下標int ret = st.find(' ');cout << ret << endl;//沒找到返回-1string st1("worlddx");ret = st.find(st1, 0);cout << ret << endl;//rfind，反著找ret = st.rfind('d');cout << ret << endl;//find_first_of在字符串中搜索與其參數中指定的任何字符匹配的第一個字符。ret = st.find_first_of("whcasuy");cout << ret << endl;//find_last_of在字符串中搜索與參數中指定的任何字符匹配的最后一個字符。ret = st.find_last_of("whcasuy");cout << ret << endl;//find_first_not_of在字符串中搜索與參數中指定的任何字符都不匹配的第一個字符。ret = st.find_first_not_of("hello ");cout << ret << endl;//find_last_not_of在字符串中搜索與參數中指定的任何字符都不匹配的最后一個字符。ret = st.find_last_not_of("heo word");cout << ret << endl;//substr返回一個新構造的對象，其值初始化為此對象的子字符串的副本。cout << st.substr(0) << endl;cout << st.substr(0, 5) << endl;//compare將字符串對象（或子字符串）的值與其參數指定的字符序列進行比較。ret = st.compare(0, 5,"hello");cout << ret << endl;return 0;
}

9.string類非成員函數

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#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{//operator+連接兩對象，或者對象和字符串string st("hello");string st1(" world");cout << st + " world" << endl;cout << st + st1 << endl;swap(st, st1);cout << st << endl;cout << st1 << endl;//operator>>從流中提取字符串//opsrator<<將字符串插入流中string st2;cin >> st2;cout << st2 << endl;//getline從istream中提取字符并將其存儲到str中，直到找到分隔符string st3;//遇到換行停下getline(cin, st3, '\n');cout << "st3:" << st3 << endl;return 0;
}