在C語言中，string是一個標準庫類（class），用于處理字符串，它提供了一種更高級、更便捷的字符串操作方式，string?類提供了一系列成員函數和重載運算符，以便于對字符串進行操作和處理。

一、string類

在學習 string 前，我們不妨先來了解一下 string 類到底是什么，有什么用呢？我們先來了解一下基本的概念吧

C++標準庫都是英語解釋。我們也應該試著去適應，不懂的可以查閱。當然，在這里我就直接給出翻譯，主要是以下內容：

字符串是表示字符序列的類；

• 標準的字符串類提供了對此類對象的支持，其接口類似于標準字符容器的接口，但添加了專門用于操作單字節字符字符串的設計特性。

• string類是使用char(即作為它的字符類型，使用它的默認char_traits和分配器類型(關于模板的更多信息，請參閱basic_string)。

• string類是basic_string模板類的一個實例，它使用char來實例化basic_string模板類，并用char_traits和allocator作為basic_string的默認參數(根于更多的模板信息請參考basic_string)。

• 注意，這個類獨立于所使用的編碼來處理字節:如果用來處理多字節或變長字符(如UTF-8)的序列，這個類的所有成員(如長度或大小)以及它的迭代器，將仍然按照字節(而不是實際編碼的字符)來操作。

二、string的常用見用法

2.1 string對象的構造

2.1.1?string對象的構造的使用方法

最為常用的無非就是我們用串string來構造一個對象，也就是存儲一個字符，常用的方法有如下幾點：

• string()——構造空的?string?類對象，即空字符串；

• string(const char* s)——用 char*?來構造?string?類對象；

• string(size_t n, char c)——string類對象中包含n個字符c；

• string(const string&s)——拷貝構造函數。

下面是使用方法所對應的實例，幫助更好的理解其用法。

三、string常用結構的底層實現

3.1 初建結構

我們通過上述的構造，不難發現也不難理解string的底層其實就是一個字符指針，該指針指向一個數組。當然，我們還需要兩個變量來維護其有效長度(_size)和數組容量(_capacity)。

其次，我們自己實現的string類為了區分std命名空間，我們可自己設置一個命名空間。處型的模擬實現如下：

namespace gtm
{class string{public://string()//	:_str(new char[1])//	, _size(0)//	,_capacity(0)//{//}//string(const char* str)//	:_str(new char[strlen(str) + 1])  //三次strlen函數，效率低。//	,_size(strlen(str))//	,_capacity(strlen(str))//{//	strcpy(_str, str);//}// 不再使用strlen函數，初始化列表與變量聲明順序固定string(const char* str = "") //默認空串。注意：空串是以 \0 結尾{_size = strlen(str);_capacity = _size;_str = new char[_size + 1];strcpy(_str, str);}~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_size = _capacity = 0;}private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;};

3.2 返回大小和容量

這兩個部分，是比較容易實現的兩部分。同時也是較為常用的兩部分。具體如下：

size_t size() const{return _size;}size_t capacity() const{return _capacity;}

3.3 拷貝構造和賦值重載

這兩部分較為復雜的兩部分。其中均需要深拷貝去實現完成，而淺拷貝是不可以的。注意：拷貝構造使用一個已定義變量去初始化另一個變量，賦值重載是兩個已定義變量進行賦值。

具體實現如下：

//深拷貝//string(const string& s)//	:_str(new char[s._capacity+1])//	,_size(s._size)//	,_capacity(s._capacity)//{//	strcpy(_str, s._str);//}void swap(string& tmp){//調用全局的swap::swap(_str, tmp._str);::swap(_size, tmp._size);::swap(_capacity, tmp._capacity);}//借助變量tmpstring(const string& s):_str(nullptr) , _size(0), _capacity(0){string tmp(s._str);swap(tmp);}//賦值//string& operator=(const string& s)//{//	if(this == &s)//	{//		return *this;//	}//	//先開空間拷貝數據，以防new失敗銷毀原來的空間//	char* tmp = new char[s._capacity + 1];//	strcpy(tmp, s._str);//	delete[] _str;//	_str = tmp;//	_size = s._size;//	_capacity = s._capacity;//	return *this;//	//delete[] _str;//	//_str = new char[s._capacity + 1];//	//strcpy(_str, s._str);//	//_size = s._size;//	//_capacity = s._capacity;//	return *this;//}//string& operator=(const string& s)//{//	if(this == &s)//	{//		return *this;//	}//	string tmp(s._str);//	swap(tmp);//  return *this;//}string& operator=(string s){if (this == &s){return *this;}swap(s);return *this;}

上述的輔助重載我們巧妙地借助了臨時變量s。當賦值完成后，出了作用域s會自動調用戲后進行銷毀，這里是需要反復理解的。

3.4 擴容（reserve）

我們可簡單的理解reserve為擴容（擴容的前提為要求的容量比原來的大），但是我們要記得把字符數組中原有的內容拷貝過來，并且釋放之前所動態開辟的空間。?具體實現如下：

void reserve(size_t capacity){if (capacity > _capacity){char* tmp = new char[capacity + 1];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str = tmp;_capacity = capacity;}}

3.5 插入（push_back、append、operator+=、insert）

插入的實現，主要的點就是是否要進行擴容。其次，當我們實現push_back和append后，其他的均可復用這兩個結構進行實現。具體實現如下：

        void push_back(char ch){if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}_str[_size] = ch;_size++;_str[_size] = '\0';}void append(const char* str){size_t len = strlen(str);if (len + _size > _capacity){reserve(len + _size >= _capacity * 2 ? len + _size : _capacity * 2);}strcpy(_str + _size, str);_size += len;}void append(const string& s){append(s._str);}void append(int n, char ch){reserve(_size + n);for (int i = 0; i < n; i++){push_back(ch);}}string& operator+= (char ch){push_back(ch);return *this;}string& operator+= (const char* str){append(str);return *this;}string& insert(size_t pos, char ch){assert(pos <= _size);if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}//注意，當運算數一個是有符號，另一個是無符號時，有符號的運算數會強制類型轉換為無符號數。pos等于0的位置插入，end--后為超大數據，會出錯。//int end = _size;//while (end >= (int)pos)//{//	_str[end + 1] = _str[end];//	end--;//}size_t end = _size+1;while (end > pos){_str[end] = _str[end - 1];end--;}_str[pos] = ch;_size++;return *this;}string& insert(size_t pos, const char* str){assert(pos <= _size);size_t len = strlen(str);if (len + _size > _capacity){reserve(len + _size >= _capacity * 2 ? len + _size : _capacity * 2);}size_t end = _size + len;while (end >= pos+len){_str[end] = _str[end - len];end--;}for (int i = pos,j=0; j < len;j++, i++){_str[i] = str[j];}_size += len;return *this;}

string 在C++中算是比較重要的了，也是入門時必須所學的容器。在平常中使用的頻率較高，所以我們不僅要掌握其簡單的用法，更應該去了解其底層的實現。這有助于我們后續的使用和理解。本篇文章列舉出了string中常用的語法和接口底層的底層實現，這些都是我們應該熟練掌握的內容。