【C++杂货铺】详解string

news/2024/4/13 10:48:10/文章来源:https://blog.csdn.net/jupangMZ/article/details/136321398

f9b4d418a2c44c5d892c11ad88c04306.png


目录

 🌈前言🌈

📁 为什么学习string

📁 认识string(了解)

📁 string的常用接口

 📂 构造函数

 📂 string类对象的容量操作

 📂 string类对象的访问以及遍历操作​编辑

 📂 string类对象的修改操作

📁 模拟实现string

📁 总结


 🌈前言🌈

        欢迎观看本期【C++杂货铺】,本期内容将全面string,包含了解string,如何操作string,最后会模拟实现string

        因为计算机行业的不断发展,许多程序员不仅仅要掌握string这些容器的使用方法,有的公司会要求阅读底层源码,模拟实现这些容器,所以本期内容将会从零开始,带大家了解使用string。

        当然,本篇内容的参考文献主要来源于网站:<string> - C++ Reference (cplusplus.com)

        如果,你只想掌握string的具体使用方法,可以阅读下面这篇文章:

【C++杂货铺】详解string的接口-CSDN博客

b9fef61f29b6488b95f0417ce2f9f96a.gif

📁 为什么学习string

        在C语言中,字符串是以‘\0’结尾的一些字符的结合,为了操作方便,C标准库提供了一些str系列的库函数,但这些库函数与字符串是分开的,底层空间需要用户自己管理,可能造成越界访问等。

        在日常生活中,为了简单,方便,快捷,基本都会使用string类,很少会有人去使用C库中的字符串操作函数。

📁 认识string(了解)

        string是表示字符串的字符串。该类的接口与常规容器的接口基本相同,在添加了一系列专门用来操作string的常规操作。

        string是basic_string模板类的一个别名,用char来实例化basic_string模板类。

        string不能操作多字节或者边长字符的序列。

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

📁 string的常用接口

        string接口有上百种,这里我们只介绍常用的,以及需要了解的。

 📂 构造函数

94c2d4027e764186a34f52cd9ceb244e.png

//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 string* s)  重点         用C_string来构造string类对象
string(size_t n,char c)               string类对象中把包含了n个字符c
string(const string& s) 重点          拷贝构造
string s1;                //构造空的string类对象s1string s2("hello string");    //用C风格字符串构造string类对象s2string s3(s2);            //拷贝构造s3

 📂 string类对象的容量操作

46b6cf8bc8304be089e07124345df30b.png

1. size()

        size函数求的是字符串中元素的个数,不包含‘\0’。

//打印 5
string s("hello");
cout<<s.size()<<endl;

        其中length 和 size作用都是一样的,都是求有效字符串的字符长度,不包含 ‘\0’。size和length方法底层实现原理完全相同。引入size的原因是为了和其他容器接口保持一致。基本使用size。

2. reserve()

        reverse的作用就是为字符串预留空间,应用场景就是已知数据元素有多少,可以减少扩容的操作,减少消耗。

        但reserve()相当于手动扩容,但要注意的是,扩容量不能小于现有的容量。

    string  s;size_t cnt = s.capacity();cout << cnt << endl;cout<<"change:" << endl;for (int i = 0;i < 100;i++){s.push_back('a');if (cnt != s.capacity()){cout << s.capacity() << endl;cnt = s.capacity();}}

  8959243b79514a498db05f97e3a0144f.png

        以上是没有reserve的对象,第一次扩容两倍,之后是扩容1.5倍每次(vs是1.5倍扩容,Linux下按照2倍扩容)。

    string  s;s.reserve(100);size_t cnt = s.capacity();cout << cnt << endl;cout<<"change:" << endl;for (int i = 0;i < 100;i++){s.push_back('a');if (cnt != s.capacity()){cnt = s.capacity();cout << cnt << endl;}}

76ae8d032fa844fc8e7d51fa4370109b.png

        上图可知reseve的结果并不一定是准确的扩容数,可能会增加一些。

3. resize()

fd5cfaebfdbb48129b71f15ac22dcbd7.png

        resiz的功能是将有效字符的个数改成n;如果n大于有效字符个数,即n>size,则会插入;如果空间不够,即n>capacity,则会扩容+插入。当然传参没有char c则没有插入。

a0472b95a7344ece9b8f5cb577716288.png

 📂 string类对象的访问以及遍历操作53cbfa3de4c54b5f838ae2c2534c36ad.png

1. operator[ ]

8d0d5d06b8894d5498dfc3b08b75de88.png

        string类对象支持下标访问,[ ]支持读写pos位置的数据;const修饰为只读,不能修改。

//非const的对象使用[],可读可写
string s1("hello world");for(int i =0;i<s1.size();i++)
{s1[i] = 'a';
}for(int i=0;i<s1.size();i++)
{cout<<s1[i]<<' '<<endl;
}//const对象,只读
const string s2("hello world");
for(int i =0;i<s2.size();i++)
{cout<<s2[i]<<' '<<endl;
}

2. 迭代器 begin + end

        迭代器iterator,容器中类似与指针的东西,通过迭代器可以访问容器中的数据,使用方法也类似于指针。迭代器可能是指针,也可能不是。

        begin指向容器中第一个数据的位置;end指向容器中最后一个有效字符的下一个位置,即‘\0’( '\0'不算有效字符 )。

c501dc89adbf4b9eb59e346302bd0a54.png

31f9eae604264f03bd9f0167f9924950.png

        3601242138554ae385012930325f9ab3.png

string  s("hello world");for (string::iterator it = s.begin();it != s.end();it++)
{cout << *it << ' ';
}//打印 h e l l o  w o r l d

3. 迭代器 rbegin + rend

        rbegin就是reverse_begin的缩写,rbegin和rend主要用于逆序遍历。反向迭代器则是reverse_iterator. b27ad7dab610411ca76d3861e89667ac.png

379a62fdea0847dfa55a431c511bbb89.png

a6f25de948744222b636008eb1dfc728.png

string s("hello world");
for (string::reverse_iterator it = s.rbegin();it != s.rend();it++)
{cout << *it << ' ';
}

4. 范围for

        范围for的底层就是迭代器,将s的迭代器赋值给e(auto类型是编译器自动推导的数据类型)。

string  s("hello world");
for (auto e : s)
{cout << e << ' ';
}
cout << endl;

 📂 string类对象的修改操作

810008c5395c420c816d859acfee812b.png

1. push_back()

        尾部插入一个字符

//打印 hello w
string s("hello ");s.push_back('w');cout<<s<<endl;

2. append()2c9ea7a4c9e9406e9d73ac892bfc5197.png

        尾部插入一个字符串。

string s1("hello ");
s.append("world");
//打印 hello  worldstring s2("hello ");
s2.append(10, 'x');
//打印helloxxxxxxxxxxstring s3("hello ");
s3.append(s1.begin(),s1.end());
//打印hello hello world

3. operator+=

        尾部插入一个字符或者字符串。

5790d019892d4e2088de7605594ff040.png

string s1("hello ");
s1 += "world";string s2("aaaaa");
s2 += ' ';string s3("bbbbb");
s3 += s2;

4. insert()

        前面之前插入字符或者字符串。

c889e508d7984fbda77ca868f7f5195d.png

5. erase()

        删除从pos位置开始,len个字符,如果len没有传参赋初值,npos就代表着有多少删多少。

npos是string里面的一个静态成员变量static const size_t npos = -1; size_t是无符号整数,所以-1代表整数最大值。

51639864a48a4f56a5a2a45f5ab24c7b.png

        从pos位置开始,删除len个字符。或者从first迭代器开始,到last迭代器结束的字符删除。

string s("a bcd");
s.erase(0,1);
cout << s << endl;
//打印 bcd

6. replace()fbc3d5f790df44f889c01f4227581627.png

        将字符替换。

string s1("a bcd");
s1.replace(1,1,"a");
cout << s1 << endl;
//打印aabcstring s2("a bcd");
s2.replace(1,1,1,'a');
cout << s2 << endl;
//打印aabc

 insert,earse,replace等函数尽量少用,因为涉及数据元素的移动,效率太低。

5cc14a3430b541348fc2972e5e0bd43b.png

7. c_str()

        因为C++是要兼容C语言的,在C语言中,表示字符串使用char* 来表示的,所以C语言库中许多操作使用的是char* 来操作的。而在C++中,我们大多数使用的是string,那么如何将string类型转为C语言字符串类型呢?

        c_str()的作用就是从string中返回C格式字符串。

string filename("test.txt");
/*
FILE* file = fopen(filename,"r");
filename是string类型,而fopen函数的第一个参数类型是C格式字符串。
*/
FILE* file = fopen(filename.c_str(),"r");

8. find()bb80bcdcbcf246c3894ded0015662303.png

        find()作用就是查找字符或者字符串,从pos位置开始。默认情况下,pos位置是从0开始。

        rfind()作用与find几乎相同,不过是从字符串尾开始查找。

9. sub_str()

a978d148b9ef41aeba186d74d2d8ae3f.png

        在str中从pos位置开始,截取len个字符,将其作为字符串返回。如果len没有给或者大于npos(-1),含义则是从pos位置截取到字符串尾。

#include <iostream>
#include <string>int main ()
{std::string str="We think in generalities, but we live in details.";// (quoting Alfred N. Whitehead)std::string str2 = str.substr (3,5);     // "think"std::size_t pos = str.find("live");      // position of "live" in strstd::string str3 = str.substr (pos);     // get from "live" to the endstd::cout << str2 << ' ' << str3 << '\n';return 0;
}

📁 模拟实现string

        下面会有大量的string接口的模拟实现,模拟实现是为了更好的从里层理解string,使用string。

📂 拓展知识 :  编码

028e6539116b40fa82cc8b81324f4d7b.png

        常见的编码有:ASCII编码,GBK编码,UTF编码。

        所谓的编码,就是文字在计算机中的存储和表示。我们通过编码将计算机0 1 表示成日常生活中的文字。

        但随着越来越多国家的加入,简单的ASCII编码已经不能满足需求。所以有了UTF编码,UTF编码有UTF-8,UTG-16(2B),UTF-32(4B),它们主要的区别就是UTF-8是可变字节,utf-16和utf-32是不变字节。

        我们常用的string的底层就是使用utf-8的编码方式的char实例化的。

模拟实现string类,并完成测试namespace bit{class string{friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const bit::string& s);friend istream& operator>>(istream& _cin, bit::string& s);public:typedef char* iterator;public:string(const char* str = "");string(const string& s);string& operator=(const string &s);~string();//// iteratoriterator begin();iterator end();/// modifyvoid push_back(char c);string& operator+=(char c);void append(const char* str);string& operator+=(const char* str);void clear();void swap(string& s);const char* c_str()const;/// capacitysize_t size()constsize_t capacity()constbool empty()constvoid resize(size_t n, char c = '\0');void reserve(size_t n);/// accesschar& operator[](size_t index);const char& operator[](size_t index)const;///relational operatorsbool operator<(const string& s);bool operator<=(const string& s);bool operator>(const string& s);bool operator>=(const string& s);bool operator==(const string& s);bool operator!=(const string& s);// 返回c在string中第一次出现的位置size_t find (char c, size_t pos = 0) const;// 返回子串s在string中第一次出现的位置size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;// 在pos位置上插入字符c/字符串str,并返回该字符的位置string& insert(size_t pos, char c);string& insert(size_t pos, const char* str);// 删除pos位置上的元素,并返回该元素的下一个位置string& erase(size_t pos, size_t len);private:char* _str;size_t _capacity;size_t _size;}};

📂 默认成员函数的模拟实现

//构造函数string(const char* str = ""):_size(strlen(str)){_str = new char[_size + 1];strcpy(_str, str);_capacity = _size;}//拷贝构造函数string(const string& s){string temp(s._str);swap(temp);}//赋值重载string& operator=(string temp){swap(temp);return *this;}//析构函数~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_size = _capacity = 0;}

📂 iterator模拟实现

        iterator begin(){return _str;}iterator end(){return _str + _size;}const_iterator begin() const{return _str;}const_iterator end() const{return _str + _size;}

📂 insert 和 erase的模拟实现

//再字符串的pos位置插入字符string& insert(size_t pos, char ch){assert(pos <= _size);if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0? 4:2 * _capacity);}size_t end = _size + 1;while (end > pos){_str[end] = _str[end - 1];end--;}_str[end] = ch;_size++;return *this;}string& insert(size_t pos, const char* str){assert(pos <= _size);size_t len = strlen(str);if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len);}size_t end = _size + len;while (end > pos+len-1){_str[end] = _str[end - len];end--;}strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;return *this;}//删除pos位置后len个元素string& erase(size_t pos=0, size_t len=npos){assert(pos < _size);if (len >= _size - pos || len == npos){_str[pos] = '\0';_size = pos;return *this;}else{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);_size -= len;return *this;}}

📂 modify模拟实现

//modifyvoid swap(string& s){std::swap(this->_str, s._str);std::swap(this->_size, s._size);std::swap(this->_capacity, s._capacity);}const char* c_str() const{return _str;}void clear(){_size = 0;_str[_size] = '\0';}void push_back(char ch){//扩容2倍/*if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);}_str[_size] = ch;_size++;_str[_size] = '\0';*/insert(_size, ch);}void append(const char* str){//扩容/*size_t len = strlen(str);if(_size >= _capacity - len){reserve(_size + len);}strcpy(_str + _size, str);_size += len;*/insert(_size, str);}string& operator+=(char ch){push_back(ch);return *this;}string& operator+=(const char* str){append(str);return *this;}

📂 capacity模拟实现

//capacitysize_t size() const{return _size;}size_t capacity() const {return _capacity;}bool empty() const{return _size == 0;}void reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* temp = new char[n + 1];strcpy(temp, _str);delete[] _str;_str = temp;_capacity = n;}}void resize(size_t n, const char ch = '\0'){if (n <= _size){_str[n] = '\0';_size = n;}else{reserve(n);for (size_t i = _size;i < n;i++){_str[i] = ch;}_str[n] = '\0';_size = n;}}

📂  relational operators的模拟实现

//relational operatorsbool operator<(const string& s){return strcmp(this->c_str(), s.c_str()) < 0;}bool operator<=(const string& s){return *this < s  || *this == s;}bool operator>(const string& s){return !(*this <= s);}bool operator>=(const string& s){return !(*this < s);}bool operator==(const string& s){return strcmp(this->c_str(), s.c_str()) == 0;}bool operator!=(const string& s){return !(*this == s);}

📂 find 的模拟实现

//返回字符c在字符串中出现的第一次位置size_t find(char ch, int pos = 0){assert(pos < _size);for (size_t i = pos;i < _size;i++){if (_str[i] == ch){return i;}}return npos;}//返回子串s在字符串中出现的第一次位置size_t find(const char* s, size_t pos = 0){assert(pos < _size);char* ps = strstr(_str + pos, s);if (ps != nullptr){return ps - _str;}else{return npos;}}

📂 substr的模拟实现

string substr(size_t pos=0, size_t len=npos){string temp;if (len == npos || _size - pos < len){for (size_t i = pos;i < _size;i++){temp += _str[i];}}else{for (size_t i = pos;i < pos + len;i++){temp += _str[i];}}return temp;}

📁 总结

        以上,我们就对string进行了全面的讲解,介绍了string的常用接口,string的底层实现,以及string相关的拓展知识。

        如果你能看到这里,恭喜你,你已经对string有了全面的了解,可以说已经上手了string。剩下的就是不断调试模拟实现string了,当然模拟实现只是为了更好的理解string。

        如果感觉本期内容对你有帮助,欢迎点赞,收藏,关注。Thanks♪(・ω・)ノ

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.luyixian.cn/news_show_998153.aspx

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系dt猫网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Python实习生(自动化测试脚本开发) - 面经 - TCL新技术有限公司

JD&#xff1a; 招聘流程&#xff1a; 2024.1.3 Boss直聘 沟通 2024.1.4 约面 2024.1.6 上午面试 面试流程&#xff1a; 上来第一步&#xff0c;直接问Python基础语法&#xff0c;讲一下基础的数据类型 就记得元组和字典 分别具体说一下元组和字典 流程控制语句有哪些&…

Java Web开发---复试Tips复习

***********&#xff08;自用&#xff0c;摘录自各种文章和自己总结&#xff09;********** 小知识点理解 Web Web应用开发主要是基于浏览器的应用程序开发。一个Web应用由多部分组成 java web就是用java语言开发出可在万维网上浏览的程序 Web应用程序编写完后&#xff0c;…

【算法 高级数据结构】树状数组:一种高效的数据结构(一)

&#x1f680;个人主页&#xff1a;为梦而生~ 关注我一起学习吧&#xff01; &#x1f4a1;专栏&#xff1a;算法题、 基础算法~赶紧来学算法吧 &#x1f4a1;往期推荐&#xff1a; 【算法基础 & 数学】快速幂求逆元&#xff08;逆元、扩展欧几里得定理、小费马定理&#x…

中医把脉笔记

目录 寸关尺对应的五脏六腑自己给自己把脉参考文章 寸关尺对应的五脏六腑 自己给自己把脉 up主道道总是睡不着的把脉教学视频 用中指按住小骨头下面一点&#xff0c;这是关脉&#xff0c;左手的关脉对应肝脏。 参考文章 中医脉诊动图&#xff08;建议收藏&#xff09; 最全…

外包干了8天,技术退步明显。。。。。

先说一下自己的情况&#xff0c;本科生&#xff0c;19年通过校招进入杭州某软件公司&#xff0c;干了接近3年的功能测试&#xff0c;今年年初&#xff0c;感觉自己不能够在这样下去了&#xff0c;长时间呆在一个舒适的环境会让一个人堕落!而我已经在一个企业干了四年的功能测试…

Node.js与Webpack笔记(一)

这里使用的16.19.0版本&#xff0c;官网和github没找到&#xff0c;去黑马2023年课程里找 篇幅较大会卡&#xff0c;此篇幅不写Webpack部分&#xff0c;留着下一篇 初识 1.什么是Node.js? Node.js 是一个独立的 JavaScript 运行环境&#xff0c;能独立执行 JS 代码&#xff…

2024_01蓝桥杯STEMA 考试 Scratch 中级试卷解析​​​​​​​

2024_01蓝桥杯STEMA 考试 Scratch 中级试卷解析一、选择题第一题、运行下列哪段程序后,蜜蜂会向上移动?(C ) 第二题、运行以下程序,输入下列哪个数后,角色会说“未通过”?( D) A. 90 B. 85 C. 60 D. 58第三题、运行以下程序后,n 的值为(B )。 A. 17 B…

Python教程,python从入门到精通 第1天 温习笔记

1.1 字面量 1.2 注释 1.3 变量 1.4 数据类型 1.5 数据类型转换 1.6 标识符 1.7 运算符 1.8 字符串的三种定义方式 1.9 字符串拼接 1.10 字符串格式化 1.11 掌握格式化字符串的过程中做数字的精度控制 1.12 掌握快速字符串格式化的方式 1.13 字符串格式化&#xff0d;表达式的格…

IDEA启动项目读取nacos乱码导致启动失败

新安装的2023社区版IDEA,启动项目报错。 forest: interceptors: - com.gdsz.b2b.frontend.api.Interceptors.ApiInterceptor org.yaml.snakeyaml.error.YAMLException: java.nio.charset.MalformedInputException: Input length 1 at org.yaml.snakeyaml.reader.S…

PostgreSQL容器安装

docker中的centos7中安装 选择对应的版本然后在容器中的centos7中执行下面命令 但是启动容器的时候需要注意 开启端口映射开启特权模式启动init进程 docker run -itd --name centos-postgresql -p 5433:5432 --privilegedtrue centos:centos7 /usr/sbin/init 启动然后进入后先…

Flutter Gradle下载失败的解决方案

Flutter Gradle可能会由于网络原因下载失败,这个时候我们可以首先下载Gradle&#xff0c;然后再进行配置。具体步骤如下&#xff1a; 第一步&#xff1a;下载对应版本的gradle 可以通过下面地址下载&#xff0c;也可以百度里面搜对应的版本 【极速下载】gradle各版本快速下载地…

JVM运行时数据区——堆

文章目录 1、堆的核心概述1.1、JVM实例与堆内存的对应关系1.2、堆与栈的关系1.3、JVM堆空间划分 2、设置堆内存大小与内存溢出2.1、设置堆内存大小2.2、内存溢出案例 3、新生代与老年代4、图解对象分配过程5、Minor GC、Major GC、Full GC5.1、GC的分类5.2、分代式GC策略的触发…

JAVA实战开源项目:生活废品回收系统(Vue+SpringBoot)

目录 一、摘要1.1 项目介绍1.2 项目录屏 二、研究内容三、界面展示3.1 登录注册3.2 资源类型&资源品类模块3.3 回收机构模块3.4 资源求购/出售/交易单模块3.5 客服咨询模块 四、免责说明 一、摘要 1.1 项目介绍 生活废品回收系统是可持续发展的解决方案&#xff0c;旨在鼓…

egg如何写单元测试

优秀的代码需要有单元测试进行质量保证&#xff0c;每个测试用例都给应用的稳定性提供了一层保障。 测试目录结构 我们约定 test 目录为存放所有测试脚本的目录&#xff0c;测试所使用到的 fixtures 和相关辅助脚本都应该放在此目录下。 测试文件的目录和我们需要测试的文件目…

es集群的详细搭建过程

目录 一、VM配置二、集群搭建三、集群配置 一、VM配置 VM的安装 VMware Workstation 15 Pro的安装与破解 VM新建虚拟机 VM新建虚拟机 二、集群搭建 打开新建好的服务器&#xff0c;node1&#xff0c;使用xshell远程连接 下载es&#xff1a;https://www.elastic.co/cn/down…

wpf总结特点和控件通用属性

界面开发中winform开发应用程序比较方便快捷&#xff0c;但不够灵活&#xff0c;程序体积大&#xff0c;wpf可以解决这些问题&#xff0c;Windows Presentation Foundation (简称 WPF)&#xff0c;WPF是微软Windows UI框架&#xff0c;.NET Framework 3.0的一部分。统一的编程模…

LInux-多线程基础概念

文章目录 前言预备页表详解缺页中断页表的映射 一、多线程是什么&#xff1f;轻量级进程 二、Pthread库pthread_create 前言 从本章的多线程开始&#xff0c;我们开始进入Linux系统的尾声&#xff0c;所以&#xff0c;在学习多线程的过程中&#xff0c;我们也会逐步对之前的内…

【C++】list模拟实现+反向迭代器

list模拟实现 list定义list用法list iterator的使用begin() end()rbegin()rend() reverse()sort()merge()unique()remove()splice() list模拟实现struct和class的区别list三个类模板默认成员函数构造函数拷贝构造函数赋值运算符重载析构函数 数据修改操作push_back()push_fron…

手机卡丢失了怎么办?挂失与补办全攻略来了

现在人人都离不开手机&#xff0c;手机改变了我们的生活&#xff0c;但是有时我们可能会遇到手机卡丢失或被盗的情况。这时&#xff0c;及时挂失并补办新的手机卡至关重要&#xff0c;以确保个人信息安全和通信畅通。这里小编将为您提供详细的手机卡挂失与补办流程指南&#xf…

C++ · 代码笔记3 · 引用

目录 前言011引用初探_引用与普通变量012引用初探_引用作为函数参数013引用初探_引用作为函数返回值014引用初探_引用返回局部函数造成的错误015引用初探_多级引用020引用与指针递增的区别030const与引用040使用const限定的函数形参引用 前言 本笔记所涉及到的编程环境与 《C …