C++ STL介绍——String类

1、简介

要使用 string 类，必须包含头文件 <string>。string 库提供了许多其他功能，如删除字符串的部分或全部，用一个字符的部分或全部替换另一个字符串的部分或全部，插入、删除字符串中数据，比较、提取、复制、交换等。

2、string类成员函数汇总

3、String类的构造函数以及析构函数

常见的 string 类构造函数有以下几种形式：

string strs ;//生成空字符串
    string s(str);//生成字符串str的复制品
    string s(str,stridx) ; //将字符串str中始于stridx的部分作为构造函数的初值
    string s(str,strbegin,strlen); //将字符串str中始于strbegin、长度为strlen的部分作为字符串初值
    string s(cstr);//以C_string类型cstr作为字符串s的初值
    string s(cstr,char_len);//以C_string类型cstr的前char_len个字符串作为字符串s的初值
    string s(num,c);//生成一个字符串，包含num个c字符
    string s(strs,beg,end) ;//以区间[beg,end]内的字符作为字符串s的初值

析构函数如下：

~string() ;    //销毁所有内存，释放内存

例1 string的构造

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
    string str ("12345678");
    char ch[ ] = "abcdefgh";
    string a; //定义一个空字符串
    string str1 (str); //构造函数，全部复制
    string str2 (str,2,5); //构造函数，从字符串str的第2个元素开始，复制5个元素，赋值给str_2
    string str3 (ch,5); //将字符串ch的前5个元素赋值给str_3
    string str4 (5,'X'); //将 5 个 'X' 组成的字符串 "XXXXX" 赋值给 str_4
    string str5 (str.begin(),str.end()); //复制字符串 str 的所有元素，并赋值给 str_5
    cout << str << endl;
    cout << a << endl ;
    cout << str1 << endl;
    cout << str2 << endl;
    cout << str3 << endl;
    cout << str4 << endl;
    cout << str5 << endl;
    return 0;
}

程序运行结果：

12345678

12345678
34567
abcde
XXXXX
12345678

4、获取字符串长度

String 类型对象包括三种求解字符串长度的函数：size() 和length()、 maxsize()和capacity()：

• size() 和 length()这两个函数会返回 string 类型对象中的字符个数，且它们的执行效果相同。
• max_size()函数返回 string 类型对象最多包含的字符数。一旦程序使用长度超过 max_size() 的 string 操作，编译器会拋出 length_error 异常。
• capacity() 该函数返回在重新分配内存之前，string 类型对象所能包含的最大字符数。

例2 string获取长度

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{
    int size = 0;
    int length = 0;
    unsigned long maxsize = 0;
    int capacity=0;
    string str ("12345678");
    string str_custom;
    str_custom = str;
    str_custom.resize (5);
    size = str_custom.size();
    length = str_custom.length();
    maxsize = str_custom.max_size();
    capacity = str_custom.capacity();
    cout << "size = " << size << endl;
    cout << "length = " << length << endl;
    cout << "maxsize = " << maxsize << endl;
    cout << "capacity = " << capacity << endl;
    return 0;
}

程序运行结果：

size = 8
length = 8
maxsize = 2147483647
capacity = 15

5、获取字符串元素

????字符串中元素的访问是允许的，一般可使用两种方法访问字符串中的单一字符：下标操作符[]和 成员函数at()。两者均返回指定的下标位置的字符。第 1 个字符索引（下标）为 0，最后的字符索引为 length()-1。

需要注意的是，这两种访问方法是有区别的：

• 下标操作符 [] 在使用时不检查索引的有效性，如果下标超出字符的长度范围，会示导致未定义行为。对于常量字符串，使用下标操作符时，字符串的最后字符（即 ‘‘）是有效的。对应 string 类型对象（常量型）最后一个字符的下标是有效的，调用返回字符 ‘‘。
• 函数 at() 在使用时会检查下标是否有效。如果给定的下标超出字符的长度范围，系统会抛出 out_of_range 异常。

例3 string获取字符串元素

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    string s ("abcde");
    char temp =0;
    char temp_1 = 0;
    temp = s [2]; //"获取字符 'c'
    temp_1 = s.at(2); //获取字符 'c'
    cout << temp << " " << temp_1 << std::endl;
    return 0;
}

程序运行结果：

c c

6、字符串比较方法

????string 类模板既提供了>、<、==、>=、<=、!=等比较运算符，还提供了 compare()函数，其中 compare()函数支持多参数处理，支持用索引值和长度定位子串进行比较。该函数返回一个整数来表示比较结果。如果相比较的两个子串相同，compare() 函数返回 0，否则返回非零值。

1、compare()函数

函数原型：

int compare (const basic_string& s) const;
    int compare (const Ch* p) const;
    int compare (size_type pos,size_type n,const basic_string& s) const;
    int compare (size_type pos,const basic_string& s,size_type pos2,size_type n2) const;
    int compare (size_type pos,const Ch* p,size_type = npos) const;

例4 string比较之compare

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{
    string A ("aBcdef");
    string B ("AbcdEf");
    string C ("123456");
    string D ("123dfg");
    //下面是各种比较方法
    int m=A.compare (B); //完整的A和B的比较
    int n=A.compare(1,5,B,4,2); //"Bcdef"和"AbcdEf"比较
    int p=A.compare(1,2); //"Bcdef"和"Ef"比较
    int q=C.compare(0,3,D,3); //"123"和"123"比较
    cout << "m = " << m << ",n = " << n <<",p = " << p << ",q = " << q << endl;
    cin.get();
    return 0;
}

程序运行结果：

m = 1,n = -1,p = -1,q = 0

由此可知，string 类的比较 compare() 函数使用非常方便，而且能区分字母的大小写。

2、比较运算符

String 类的常见运算符包括 >、<、==、>=、<=、!=。

例5 String比较之比较运算符

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void TrueOrFalse (int x)
{
    cout << (x?"True":"False")<<endl;
}

int main ()
{
    string S1 = "DEF";
    string CP1 = "ABC";
    string CP2 = "DEF";
    string CP3 = "DEFG";
    string CP4 ="def";
    cout << "S1= " << S1 << endl;
    cout << "CP1 = " << CP1 <<endl;
    cout << "CP2 = " << CP2 <<endl;
    cout << "CP3 = " << CP3 <<endl;
    cout << "CP4 = " << CP4 <<endl;
    cout << "S1 <= CP1 returned ";
    TrueOrFalse (S1 <=CP1);
    cout << "S1 <= CP2 returned ";
    TrueOrFalse (S1 <= CP2);
    cout << "S1 <= CP3 returned ";
    TrueOrFalse (S1 <= CP3);
    cout << "CP1 <= S1 returned ";
    TrueOrFalse (CP1 <= S1);
    cout << "CP2 <= S1 returned ";
    TrueOrFalse (CP2 <= S1);
    cout << "CP4 <= S1 returned ";
    TrueOrFalse (CP4 <= S1);
    cin.get();
    return 0;
}

程序运行结果：

S1= DEF
CP1 = ABC
CP2 = DEF
CP3 = DEFG
CP4 = def
S1 <= CP1 returned False
S1 <= CP2 returned True
S1 <= CP3 returned True
CP1 <= S1 returned True
CP2 <= S1 returned True
CP4 <= S1 returned False

在使用时比较运算符时，对于参加比较的两个字符串，任一个字符串均不能为 NULL，否则程序会异常退出。

7、字符串输入输出

????字符串的输入输出直接用cin和cout就可以，但是cin在遇到空格后就会停止输入，无法读入带有空格的字符串，读入带空格的字符串可以用getline( cin ，str ).
例6 String输入输出

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void main ()
{
string s1,s2;
getline(cin,s1);
getline(cin,s2,' ');
cout << "You inputed chars are: " << s1 << endl;
cout << "You inputed chars are: " << s2 << endl;
}

程序运行结果：

123456
asdfgh klj
You inputed chars are: 123456
You inputed chars are: asdfgh

8、字符串查找函数

在 STL 中，字符串的查找功能可以实现多种功能，比如说：

• 搜索单个字符、搜索子串；
• 实现前向搜索、后向搜索；
• 分别实现搜索第一个和最后一个满足条件的字符（或子串）；

????若查找find() 函数和其他函数没有搜索到期望的字符（或子串），则返回 npos；若搜索成功，则返回搜索到的第 1 个字符或子串的位置。其中，npos 是一个无符号整数值，初始值为 -1。当搜索失败时， npos 表示“没有找到（not found）”或“所有剩佘字符”。
????值得注意的是，所有查找 find() 函数的返回值均是 size_type 类型，即无符号整数类型。该返回值用于表明字符串中元素的个数或者字符在字符串中的位置。
????字符串有另一种查找为rfind()实现逆向查找。