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news 2025/7/22 15:25:00

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🌈 个人主页：白子寰
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STL六大组件

什么是string

底层实现

为什么要学习string

string常用接口

构造函数

1、无参构造函数

2、带参构造函数

3、拷贝构造函数

4、构造n个单字符函数

容量操作接口

1、size();

2、length();

3、capacity();

4、reserve();

5、resize();

代码 && 4、5点总结

访问和遍历

1、operator[]

2、迭代器

3、at

4、front and back

5、find and rfind (与npos)

6、c_str

修改字符串操作

1、operator+=

2、push_back

3、append

4、insert

5、erase

6、swap

7、operator+

8、getline

各种运算符重载函数

1、operator>> and operator<<

2、比较运算符，根据ASCII码值比较

STL六大组件

什么是string

在 C++ 中，string 是标准库中的一个类，它用于表示和处理字符串。

string 类是定义在 <string> 头文件中的，它提供了丰富的成员函数来支持字符串的各种操作，如拼接、查找、替换等。

底层实现

string 类的底层实现通常依赖于动态数组，这个动态数组用于存储字符序列。

具体来说，它通常包含以下三个部分：

字符数组：用于存储实际的字符串数据。
长度：记录当前字符串中的字符数量。
容量：记录当前分配的内存可以容纳的字符数量

以下是string类的私有成员：

template <typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
class basic_string {
private:_CharT* _MyPtr;       // 指向分配的内存的指针size_t _size;         // 字符串的长度size_t _capacity;     // 分配的内存容量
};

为什么要学习string

抽象度高：`string`提供高级抽象，简化内存管理。
功能丰富：内置操作集，提升开发效率。
安全性好：预防缓冲区溢出，保障程序安全。
跨平台：标准库组件，确保代码可移植性。

简单来说就是：省事、安全、通用、强大

省事：用`string`处理文字更方便，不用手动管理内存。
安全：用`string`不容易出错，减少程序崩溃的风险。
通用：不管在哪个系统，`string`的表现都一样，方便移植。
强大：`string`能干的事情多，比如查找、替换文字都很简单。

string常用接口

构造函数

1、无参构造函数

函数原型：string();
创建了一个空的string对象

2、带参构造函数

函数原型：string(const char* s);
用字符串(即以'\0'结尾的字符数组)初始化string对象

3、拷贝构造函数

函数原型：string& operator=(const string& str);
这个操作符重载函数允许你使用一个string对象来赋值给另一个已经存在的string对象

4、构造n个单字符函数

函数原型：string(size_t n,char c);
创建一个包含n个字符c的string对象

容量操作接口

1、size();

size_t size() const;

返回字符串中字符的数量

2、length();

size_t length() const;

与size()函数作用相同，实际没有什么区别；返回字符串中字符的数量

3、capacity();

size_t capacity() const;

返回字符串当前容量，即在不重新分配内存的情况下，字符串可以容纳的最大字符数

简单来说就是：像文本文件当前可以容纳多少字符而不会超出文件系统的分配

4、reserve();

void reserve(size_t new_cap);

用来设置字符串的容量至少为new_cap

5、resize();

void resize(size_t n);

用来改变字符串的长度到n个字符

代码 && 4、5点总结

访问和遍历

1、operator[]

char& operator[](sizet pos);
允许像访问数组一样访问字符串中的单个字符。它返回指定位置pos的字符的引用。

如果你提供的索引超出了字符串的范围，它不会检查边界，可能会导致未定义行为

2、迭代器

①正向迭代器：iterator begin();

②反向迭代器：reverse_iterator rbegin();

正向迭代器begin()返回指向字符串第一个字符的迭代器，

而反向迭代器rbegin()返回指向字符串最后一个字符的迭代器。

迭代器可以用来遍历字符串中的所有字符。

迭代器的本质是范围for

3、at

char& at(sizet pos);

返回指定位置pos的字符的引用

与operator[]不同的是，如果pos超出了字符串的范围，at会抛出一个std::out_of_range异常。

4、front and back

front原型：char& front();

back原型：char& back();

front()返回字符串第一个字符的引用，

而back()返回字符串最后一个字符的引用

如果字符串为空，这些操作将导致未定义行为

5、find and rfind (与npos)

find原型：sizet find(const string& str, sizet pos 0) const;

rfind原型：sizet rfind(const string& str, sizet pos npos) const;

find()从字符串的起始位置开始查找子字符串str，返回第一次出现的位置索引。如果找不到，返回npos。

rfind()从字符串的末尾开始查找子字符串str，返回最后一次出现的位置索引。如果找不到，也返回npos

什么是npos?

npos是std::string类中的一个静态常量成员，表示不存在的位置，它的值通常是一个非常大的数，可以认为是字符串的最大可能大小加1

当查找函数返回npos时，意味着没有找到匹配项

6、c_str

const char* c_str() const;
返回一个指向以空字符终止的字符数组的指针，这个数组与字符串的内容相同。

这通常用于在需要C风格字符串的函数中使用std::string对象

修改字符串操作

1、operator+=

string& operator+=(const string& str); //追加一个string类
string& operator+=(const char* s);     //追加字符串
string& operator+=(char c);            //追加字符

用于将一个字符串或字符追加到当前字符串的末尾

2、push_back

void push_back(char c);
用于将一个字符添加到字符串的末尾

3、append

string& append(const string& str);        // 追加string
string& append(const char* s);            // 追加字符串
string& append(const char* s, size_t n);  // 追加字符串的前n个字符
string& append(size_t n, char c);         // 追加n个字符

用于将字符串或字符序列追加到当前字符串的末尾

4、insert

string& insert(size_t pos, const string& str);
string& insert(size_t pos, const char* s);
string& insert(size_t pos, const char* s, size_t n);
string& insert(size_t pos, size_t n, char c);
iterator insert(iterator p, char c);
void insert(iterator p, size_t n, char c);
void insert(iterator p, iterator first, iterator last);

用于在字符串的指定位置插入另一个字符串或字符序列

5、erase

string& erase(size_t pos = 0, size_t len = npos);
iterator erase(iterator p);
iterator erase(iterator first, iterator last);
用于从字符串中移除字符，可以移除单个字符，也可以移除一个范围内的字符

6、swap

void swap(string& str);
用于交换两个字符串的内容

7、operator+

string operator+(const string& str1, const string& str2);
string operator+(const string& str, const char* s);
string operator+(const char* s, const string& str);
string operator+(const string& str, char c);
string operator+(char c, const string& str);

用于连接两个字符串或字符串与字符

8、getline

istream& getline(istream& is, string& str, char delim = '\n');
用于从输入流中读取一行，直到遇到指定的分隔符（默认是换行符），并将其存储到字符串中。

各种运算符重载函数

1、operator>> and operator<<

istream& operator>>(istream& is, string& str);
ostream& operator<<(ostream& os, const string& str);
operator>>：这个运算符重载用于从输入流（如 cin）读取字符串。它读取直到下一个空白字符（空格、制表符或换行符）为止的字符序列，并将其存储到字符串中
operator<<：这个运算符重载用于将字符串输出到输出流（如 cout）。它将字符串的内容输出到流中。

2、比较运算符，根据ASCII码值比较

bool operator==(const string& str) const;
bool operator!=(const string& str) const;
bool operator<(const string& str) const;
bool operator>(const string& str) const;
bool operator<=(const string& str) const;
bool operator>=(const string& str) const;

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完结！！！
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