1.标准库中的string类
1. 字符串是表示字符序列的类
2. 标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性
3. string 类是使用 char( 即作为它的字符类型,使用它的默认 char_traits 和分配器类型
4. string 类是 basic_string 模板类的一个实例,它使用 char 来实例化 basic_string 模板类,并用 char_traits和allocator 作为 basic_string 的默认参数
5. 注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节 : 如果用来处理多字节或变长字符 的序列,这个类的所有成员( 如长度或大小 ) 以及它的迭代器,将仍然按照字节 ( 而不是实际编码的字符 ) 来操作
总结:
1. string 是表示字符串的字符串类
2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同,再添加了一些专门用来操作 string 的常规操作
3. string 在底层实际是: basic_string 模板类的别名, typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
4. 不能操作多字节或者变长字符的序列
5.在 使用 string 类时,必须包含 #include 头文件以及 using namespace std
2.string类的常用接口
2.1string类对象的常见构造
函数名称 | 功能说明 |
string() | 构造空的string类对象,即空字符串 |
string(const char* s) | 用C-string来构造string类对象 |
string(size_t n, char c) | string类对象中包含n个字符c |
string(const string&s) | 拷贝构造函数 |
2.2string类对象的容量操作
函数名称 | 功能说明 |
size | 返回字符串有效字符长度 |
length | 返回字符串有效字符长度 |
capacity | 返回空间总大小 |
empty | 检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回false |
clear | 清空有效字符 |
reserve | 为字符串预留空间 |
resize | 将有效字符的个数该成n个,多出的空间用字符c填充 |
注意:
1. 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()
2. clear() 只是将 string 中有效字符清空,不改变底层空间大小
3. 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:resize 在改变元素个数时,如果是将元素个数增多,可能会改变底层容量的大小,如果是将元素个数减少,底层空间总大小不变
4. reserve(size_t res_arg=0) :为 string 预留空间,不改变有效元素个数,当 reserve 的参数比string的底层空间总大小小时, reserver 不会改变容量大小
2.3string类对象的访问及遍历操作
函数名称 | 功能说明 |
operator[] | 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 |
范围for | C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式 |
2.4string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+= | 在字符串后追加字符串str |
c_str | 返回C格式字符串 |
find + npos | 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 | 从字符串pos位置开始往前找字符c,返回该字符在字符串中的位置 |
substr | 在str中从pos位置开始,截取n个字符,然后将其返回 |
注意:
1. 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
2. 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
2.5string类非成员函数
函数名称 | 功能说明 |
operator+ | 尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低 |
operator>> | 输入运算符重载 |
operator<< | 输出运算符重载 |
getline | 获取一行字符串 |
relational operators | 大小比较 |
3.string类的拷贝
3.1浅拷贝
浅拷贝:也称位拷贝,编译器只是将对象中的值拷贝过来 。如果 对象中管理资源 ,最后就会 导致多个对象共 享同一份资源,当一个对象销毁时就会将该资源释放掉,而此时另一些对象不知道该资源已经被释放,以为 还有效,所以当继续对资源进项操作时,就会发生发生了访问违规
// 为了和标准库区分,此处使用String
class String
{
public:/*String():_str(new char[1]){*_str = '\0';}*///String(const char* str = "\0") 错误示范//String(const char* str = nullptr) 错误示范String(const char* str = ""){// 构造String类对象时,如果传递nullptr指针,可以认为程序非if (nullptr == str){assert(false);return;}_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}~String(){if (_str){delete[] _str;_str = nullptr;}}
private:char* _str;
};
// 测试
void TestString()
{String s1("hello bit!!!");String s2(s1);
}
说明:上述 String 类没有显式定义其拷贝构造函数与赋值运算符重载,此时编译器会合成默认的,当用 s1 构 造 s2 时,编译器会调用默认的拷贝构造。最终导致的问题是, s1 、 s2 共用同一块内存空间,在释放时同一块 空间被释放多次而引起程序崩溃 ,这种拷贝方式,称为浅拷贝
3.2深拷贝
如果一个类中涉及到资源的管理,其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显式给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供
4.string类实现
4.1传统版写法的String类
class String
{
public:String(const char* str = ""){// 构造String类对象时,如果传递nullptr指针,可以认为程序非if (nullptr == str){assert(false);return;}_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}String(const String& s): _str(new char[strlen(s._str) + 1]){strcpy(_str, s._str);}String& operator=(const String& s)
{if (this != &s){char* pStr = new char[strlen(s._str) + 1];strcpy(pStr, s._str);delete[] _str;_str = pStr;}return *this;
}
private:char* _str;
};
4.2现代版写法的String类
class String
{
public:String(const char* str = ""){if (nullptr == str){assert(false);return;}_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}String(const String& s): _str(nullptr){String strTmp(s._str);swap(_str, strTmp._str);}String& operator=(String s){swap(_str, s._str);return *this;}String& operator=(const String& s){if(this != &s){String strTmp(s);swap(_str, strTmp._str);}return *this;}private:char* _str;
};