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c++中string類的用法(網上查的,分享下)

2020-09-14 05:00:37 後端開發

之所以拋棄char*的字串而選用C++標準程式庫中的string類,是因為他和前者比較起來,不必 擔心記憶體是否足夠、字串長度等等,而且作為一個類出現,他集成的操作函式足以完成我們大多數情況下(甚至是100%)的需要。我們可以用 = 進行賦值操作,== 進行比較,+ 做串聯(是不是很簡單?)。我們盡可以把它看成是C++的基本資料型別。

首先,為了在我們的程式中使用string型別,我們必須包含頭檔案 <string>。如下:
       #include <string> //注意這里不是string.h string.h是C字串頭檔案

1.宣告一個C++字串
宣告一個字串變數很簡單:
       string Str;
這樣我們就宣告了一個字串變數,但既然是一個類,就有建構式和解構式。上面的宣告沒有傳入引數,所以就直接使用了string的默認的建構式,這個函式所作的就是把Str初始化為一個空字串。String類的建構式和解構式如下:
a)       string s;     //生成一個空字串s
b)       string s(str) //拷貝建構式 生成str的復制品
c)       string s(str,stridx) //將字串str內"始于位置stridx"的部分當作字串的初值
d)       string s(str,stridx,strlen) //將字串str內"始于stridx且長度頂多strlen"的部分作為字串的初值
e)       string s(cstr) //將C字串作為s的初值
f)       string s(chars,chars_len) //將C字串前chars_len個字符作為字串s的初值。
g)       string s(num,c) //生成一個字串,包含num個c字符
h)       string s(beg,end) //以區間beg;end(不包含end)內的字符作為字串s的初值
i)       s.~string() //銷毀所有字符,釋放記憶體
都很簡單,我就不解釋了。

2.字串操作函式
這里是C++字串的重點,我先把各種操作函式羅列出來,不喜歡把所有函式都看完的人可以在這里找自己喜歡的函式,再到后面看他的詳細解釋。
a) =,assign()      //賦以新值
b) swap()      //交換兩個字串的內容
c) +=,append(),push_back() //在尾部添加字符
d) insert() //插入字符
e) erase() //洗掉字符
f) clear() //洗掉全部字符 
g) replace() //替換字符
h) + //串聯字串
i) ==,!=,<,<=,>,>=,compare()     //比較字串
j) size(),length()     //回傳字符數量
k) max_size() //回傳字符的可能最大個數
l) empty()     //判斷字串是否為空
m) capacity() //回傳重新分配之前的字符容量
n) reserve() //保留一定量記憶體以容納一定數量的字符
o) [ ], at() //存取單一字符
p) >>,getline() //從stream讀取某值
q) <<     //將謀值寫入stream
r) copy() //將某值賦值為一個C_string
s) c_str() //將內容以C_string回傳
t) data() //將內容以字符陣列形式回傳
u) substr() //回傳某個子字串
v)查找函式
w)begin() end() //提供類似STL的迭代器支持
x) rbegin() rend() //逆向迭代器
y) get_allocator() //回傳配置器
下面詳細介紹:

2.1 C++字串和C字串的轉換
       C ++提供的由C++字串得到對應的C_string的方法是使用data()、c_str()和copy(),其中,data()以字符陣列的形式回傳字串內容,但并不添加’\0’。c_str()回傳一個以‘\0’結尾的字符陣列,而copy()則把字串的內容復制或寫入既有的c_string或 字符陣列內。C++字串并不以’\0’結尾。我的建議是在程式中能使用C++字串就使用,除非萬不得已不選用c_string。由于只是簡單介紹,詳細介紹掠過,誰想進一步了解使用中的注意事項可以給我留言(到我的收件箱)。我詳細解釋。

2.2 大小和容量函式
    一個C++字符 串存在三種大小:a)現有的字符數,函式是size()和length(),他們等效。Empty()用來檢查字串是否為空。b)max_size() 這個大小是指當前C++字串最多能包含的字符數,很可能和機器本身的限制或者字串所在位置連續記憶體的大小有關系。我們一般情況下不用關心他,應該大小足夠我們用的。但是不夠用的話,會拋出length_error例外c)capacity()重新分配記憶體之前 string所能包含的最大字符數。這里另一個需要指出的是reserve()函式,這個函式為string重新分配記憶體。重新分配的大小由其引數決定, 默認引數為0,這時候會對string進行非強制性縮減。

還有必要再重復一下C++字串和C字串轉換的問 題,許多人會遇到這樣的問題,自己做的程式要呼叫別人的函式、類什么的(比如資料庫連接函式Connect(char*,char*)),但別人的函式參 數用的是char*形式的,而我們知道,c_str()、data()回傳的字符陣列由該字串擁有,所以是一種const char*,要想作為上面提及的函式的引數,還必須拷貝到一個char*,而我們的原則是能不使用C字串就不使用。那么,這時候我們的處理方式是:如果 此函式對引數(也就是char*)的內容不修改的話,我們可以這樣Connect((char*)UserID.c_str(), (char*)PassWD.c_str()),但是這時候是存在危險的,因為這樣轉換后的字串其實是可以修改的(有興趣地可以自己試一試),所以我強調除非函式呼叫的時候不對引數進行修改,否則必須拷貝到一個char*上去。當然,更穩妥的辦法是無論什么情況都拷貝到一個char*上去。同時我們也祈 禱現在仍然使用C字串進行編程的高手們(說他們是高手一點兒也不為過,也許在我們還穿開襠褲的時候他們就開始編程了,哈哈…)寫的函式都比較規范,那樣 我們就不必進行強制轉換了。
2.3元素存取

我們可以使用下標運算子[]和函式at()對元素包含的字符進行訪問。但是應該注意的是運算子[]并不檢查索引是否有效(有效索引0~str.length()),如果索引失效,會引起未定義的行為。而at()會檢查,如果使用 at()的時候索引無效,會拋出out_of_range例外。
    有一個例外不得不說,const string a;的運算子[]對索引值是a.length()仍然有效,其回傳值是’\0’。其他的各種情況,a.length()索引都是無效的。舉例如下:
const string Cstr("const string");
string Str("string");

Str[3];       //ok
Str.at(3);     //ok

Str[100]; //未定義的行為
Str.at(100);     //throw out_of_range

Str[Str.length()]     //未定義行為
Cstr[Cstr.length()] //回傳 ‘\0’
Str.at(Str.length());//throw out_of_range
Cstr.at(Cstr.length()) ////throw out_of_range

我不贊成類似于下面的參考或指標賦值:
char& r=s[2];
char* p= &s[3];
因為一旦發生重新分配,r,p立即失效。避免的方法就是不使用。

2.4比較函式
       C ++字串支持常見的比較運算子(>,>=,<,<=,==,!=),甚至支持string與C-string的比較(如 str<"hello")。在使用>,>=,<,<=這些運算子的時候是根據"當前字符特性"將字符按字典順序進行逐一得 比較。字典排序靠前的字符小,比較的順序是從前向后比較,遇到不相等的字符就按這個位置上的兩個字符的比較結果確定兩個字串的大小。同時,string ("aaaa") <string(aaaaa)。
    另一個功能強大的比較函式是成員函式compare()。他支持多引數處理,支持用索引值和長度定位子串來進行比較。他回傳一個整數來表示比較結果,回傳值意義如下:0-相等 〉0-大于 <0-小于。舉例如下:
       string s("abcd");

       s.compare("abcd"); //回傳0
       s.compare("dcba"); //回傳一個小于0的值
       s.compare("ab"); //回傳大于0的值

s.compare(s); //相等
       s.compare(0,2,s,2,2); //用"ab"和"cd"進行比較 小于零
       s.compare(1,2,"bcx",2); //用"bc"和"bc"比較。
怎么樣?功能夠全的吧!什么?還不能滿足你的胃口?好吧,那等著,后面有更個性化的比較演算法。先給個提示,使用的是STL的比較演算法。什么?對STL一竅不通?靠,你重修吧! 

2.5 更改內容
這在字串的操作中占了很大一部分。

首先講賦值,第一個賦值方法當然是使用運算子=,新值可以是string(如:s=ns) 、c_string(如:s="gaint")甚至單一字符(如:s=’j’)。還可以使用成員函式assign(),這個成員函式可以使你更靈活的對字串賦值。還是舉例說明吧:
s.assign(str); //不說
s.assign(str,1,3);//如果str是"iamangel" 就是把"ama"賦給字串
s.assign(str,2,string::npos);//把字串str從索引值2開始到結尾賦給s
s.assign("gaint"); //不說
s.assign("nico",5);//把’n’ ‘I’ ‘c’ ‘o’ ‘\0’賦給字串
s.assign(5,’x’);//把五個x賦給字串
把字串清空的方法有三個:s="";s.clear();s.erase();(我越來越覺得舉例比說話讓別人容易懂!)。
string提供了很多函式用于插入(insert)、洗掉(erase)、替換(replace)、增加字符。
先說增加字符(這里說的增加是在尾巴上),函式有 +=、append()、push_back()。舉例如下:
s+=str;//加個字串
s+="my name is jiayp";//加個C字串
s+=’a’;//加個字符

s.append(str);
s.append(str,1,3);//不解釋了 同前面的函式引數assign的解釋
s.append(str,2,string::npos)//不解釋了

s.append("my name is jiayp");
s.append("nico",5);
s.append(5,’x’);

s.push_back(‘a’);//這個函式只能增加單個字符 對STL熟悉的理解起來很簡單

也許你需要在string中間的某個位置插入字串,這時候你可以用insert()函式,這個函式需要你指定一個安插位置的索引,被插入的字串將放在這個索引的后面。
       s.insert(0,"my name");
       s.insert(1,str);
這 種形式的insert()函式不支持傳入單個字符,這時的單個字符必須寫成字串形式(讓人惡心)。既然你覺得惡心,那就不得不繼續讀下面一段話:為了插 入單個字符,insert()函式提供了兩個對插入單個字符操作的多載函式:insert(size_type index,size_type num,chart c)和insert(iterator pos,size_type num,chart c)。其中size_type是無符號整數,iterator是char*,所以,你這么呼叫insert函式是不行的:insert(0,1, ’j’);這時候第一個引數將轉換成哪一個呢?所以你必須這么寫:insert((string::size_type)0,1,’j’)!第二種形式指 出了使用迭代器安插字符的形式,在后面會提及。順便提一下,string有很多操作是使用STL的迭代器的,他也盡量做得和STL靠近。
洗掉函式erase()的形式也有好幾種(真煩!),替換函式replace()也有好幾個。舉例吧:
string s="il8n";
s.replace(1,2,"nternationalizatio");//從索引1開始的2個替換成后面的C_string
s.erase(13);//從索引13開始往后全洗掉
s.erase(7,5);//從索引7開始往后刪5個

2.6提取子串和字串連接
題取子串的函式是:substr(),形式如下:
s.substr();//回傳s的全部內容
s.substr(11);//從索引11往后的子串
s.substr(5,6);//從索引5開始6個字符
把兩個字串結合起來的函式是+。(誰不明白請致電120)

2.7輸入輸出操作
1.>> 從輸入流讀取一個string。
2.<< 把一個string寫入輸出流。
另一個函式就是getline(),他從輸入流讀取一行內容,直到遇到分行符或到了檔案尾。

2.8搜索與查找
查找函式很多,功能也很強大,包括了:
       find()
       rfind()
       find_first_of()
       find_last_of()
       find_first_not_of()
       find_last_not_of()
這些函式回傳符合搜索條件的字符區間內的第一個字符的索引,沒找到目標就回傳npos。所有的函式的引數說明如下:
第一個引數是被搜尋的物件。第二個引數(可有可無)指出string內的搜尋起點索引,第三個引數(可有可無)指出搜尋的字符個數。比較簡單,不多說不理解的可以向我提出,我再仔細的解答。當然,更加強大的STL搜尋在后面會有提及。
最 后再說說npos的含義,string::npos的型別是string::size_type,所以,一旦需要把一個索引與npos相比,這個索引值必須是string::size)type型別的,更多的情況下,我們可以直接把函式和npos進行比較(如:if(s.find("jia")== string::npos))。

2

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