【STL】C++标准模板库——string

    技术2025-07-23  7

    01.目录

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    01.目录02.浅谈STL核心——六大主件03.STL的优点04.STL三大件分类介绍4.1 容器分类4.2 算法分类4.3 迭代器分类 ================分界线================05.string容器基本概念06.string容器常用操作6.1 string构造函数6.2 string基本赋值操作6.3 string存取字符操作6.4 string拼接操作6.5 string查找和替换6.6 string比较操作6.7 string子串6.8 string插入和删除操作6.9 string和c-style字符串转换6.10 一个提示 07.总结

    02.浅谈STL核心——六大主件

    STL是什么,百度一搜就知道——标准模板库 一个很朦胧的概念,标准模板库,这里我们就聊聊STL的组成,六大主件。 1.容器 2.算法 3.迭代器 4.仿函数 5.适配器 6.空间配置器

    容器 是各种数据结构,如后面我们会聊的:string、vector、list、deque、stack、set、map。

    算法 是各种常用算法的集合,比如:sort、find、copy、for_each。从实现的角度看,STL算法是一种function template。

    迭代器 扮演了容器与算法之间的胶合剂,共有五种类型,从实现角度来看,迭代器是一种将operator*,operator->,operator++,operator–等指针相关操作予以重载的class template。所有STL容器都附带有自己专属的迭代器,只有容器的设计者才知道如何遍历自己的元素,原生指针(nativ pointer)也是一种迭代器。

    仿函数 行为类似函数,可作为算法的某种策略。从实现的角度看,仿函数是一种重载了operator()的class或者class template。

    适配器 一种用来修饰容器或者、仿函数、迭代器接口的东西。

    空间配置器 负责空间的配置和管理,从实现角度看,配置器是一个实现了动态空间配置,空间管理,空间释放的class template。

    当然,我上面介绍6类,其实真正我们会用到的只有三类。 容器、算法、迭代器。

    03.STL的优点

    STL是C++的一部分,不需要额外安装,它被内嵌在你的编译器之内。

    STL的一个重要特点是数据结构和算法的分离。尽管这是一个简单的概念,但是这种分离使得STL非常通用。例如在STL中的vector容器中,可以放入数据、基础数据类型变量、元素的地址; STL的sort()排序函数可以用来操作vector、list等容器。

    程序员可以不用思考STL具体实现过程,只要能够熟练使用STL就OK了,这样程序员就可以把时间放在开发的其他方面上。

    STL具有高可重用性,高性能,高移植性,跨平台的优点。

    04.STL三大件分类介绍

    4.1 容器分类

    容器:置物之所也。 研究数据特定的排列方式,以利于搜索、排序、其他目的的学科,我们称之为数据结构。而根据数据在容器中的排列顺序,这些数据分为:序列式容器和关联式容器。

    序列式容器:容器元素在容器中的位置是由元素进入元素的时间和地点来决定的。如:vector、deque、List、stack、queue关联式容器:指容器本身已经有了一定的规则,元素在容器的位置由我的规则决定。如:Set、Map。

    4.2 算法分类

    算法:问题之解法也。 以有限的步骤,解决逻辑或数学上的问题,这样的一门学科我们称之为算法。 算法分为:质变算法和非质变算法。

    质变算法:指运算过程中会更改区间内元素的内容。如拷贝、替换、删除等。非质变算法:指运算过程中不会更改区间内元素的内容。如遍历、查找、寻找极值、计数等。

    4.3 迭代器分类

    迭代器:万物之合也。 迭代器是一种比较抽象(abstract)的概念,现实程序语言中并没有与之对应的实物。 迭代器分为:双向迭代器和随机访问迭代器。

    双向迭代器:指提供读写操作,并且可以进行++或者–操作的迭代器。随机访问迭代器:指提供读写操作,并且可以进行随机移动的迭代器。如进行++、–、[n]、-n、>、<、>=、<=等操作。

    上面的内容我只介绍这一遍,往后其他容器我就会省略掉这部分的介绍,如果忘记了可以回来看看。

    分界线

    05.string容器基本概念

    C风格字符串(以空字符结尾的字符串)太过复杂难以掌握,不适合大程度的开发,所以C++标准库定义了一种string类,定义在头文件<string>中

    striing与char* 比较

    char是一个指针,string是一个类 string封装了char,管理这个字符串,是一个char*型容器。

    string封装了很多实用的成员方法 查找find、拷贝copy、删除delete、替换replace、插入insert。

    不用考虑内存释放和越界问题 string管理char*所分配的内存,每一次string的赋值,取值都由string类维护,不用担心赋值越界和取值越界等问题。

    06.string容器常用操作

    6.1 string构造函数

    string(); 创建一个空的字符串 string(const string& str); 使用一个string字符串初始化另一个string字符串 string(const char*s); 使用字符串s初始化 string(int n,char c); 使用n个字符c初始化 举例:

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string str(); //没问题,但是不能访问。 string str1("hello,Cain"); string str2(str1); string str3(4,'a'); system("pause"); return 0; }

    程序过于简单,就不说了,如果我觉得易出错的地方我就提下,程序上面都是有相应的解释的。

    6.2 string基本赋值操作

    string& operator=(const char* s); char类型字符串赋值给当前字符串 string& operator=(const string& s); 把字符串s赋给当前字符串 string& operator=(char c); 字符赋值给当前的字符串 string& assign(const char s); 把字符串s赋给当前的字符串 string& assign(const char* s, int n); 把字符串s的前n个字符赋给当前字符串 string& assign(const string& s);把字符串s赋给当前字符串 string& assign(int n, char c); 用n个字符c赋给当前字符串 string& assign(const string& s,int start, int n); 将s从start开始n个字符赋值给字符串,如s=hello,那么n=3,start=1,那么是从hel中从e开始赋值3-1个字符

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; //太多了,我就相同类型的举一个列子,其他我就不挨个举例了 int main() { const char* s = "hello,Cain"; string str; str.operator=(s); cout << str << endl; //打印hello,Cain str.assign(s); cout << str << endl; //打印hello,Cain system("pause"); return 0; }

    这里说一下,上面总共分为两种方式来实现 一种是运算符重载,即operator那种形式。 一种是成员函数,即assign形式 暂时会用就行,具体实现,等技术的升华之后,我们STL源码剖析一栏再聊。

    6.3 string存取字符操作

    char& operator[](int n); 通过[]方式取字符 char& at(int n); 通过at方法获取字符

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { //首先定义一个ok的string容器 string str("HELLO,Cain"); //赋值方式,看自己喜欢,我喜欢用这种 char tmp = str.operator[](4); cout << tmp << endl; //result:O char temp = str.at(3); cout << temp << endl; //result:L system("pause"); return 0; }

    通过上面的两个例子,我们可以知道,string下标也是从0开始的。

    6.4 string拼接操作

    string& operator+=(const string& str); 重载+=操作符 string& operator+=(const char* str); 重载+=操作符 string& operator+=(const char c); 重载+=操作符 string& append(const char* s); 把字符串s连接到当前字符串尾 string& append(const char* s, int n ); 把字符串s的前n个字符链接到当前字符串结尾 string& append(const string& s); 同operator+=() string& append(const string& s, int pos, int n); 把字符串s中从pos开始的n个字符连接到当前字符串尾 string& append(int n, char c); 在当前字符串结尾添加n个字符

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string str("hello"); string str1(" YinZong"); //Operator str.operator+=(str1); cout << str << endl; //result:hello YinZong //append str.append(str1); cout << str << endl; //result:hello YinZong system("pause"); return 0; }

    拼接操作没啥好说的,so easy! 说白了,有手就行。

    6.5 string查找和替换

    int find(const string& str, int pos = 0) const; 查找str第一次出现位置,从pos开始查找 int find(const char* s, int pos = 0) const; 查找s第一次出现位置,从pos开始查找 int find(const char* s, int pos, int n) const; 从pos位置查找s的前n个字符第一次位置 int find(const char c, int pos = 0) const; 查找字符c第一次出现位置 int rfind(const string& str, int pos = npos) const; 查找str最后一次位置,从pos开始查找 int rfind(const char* s, int pos = npos) const; 查找s最后一次出现位置,从pos开始查找 int rfind(const char* s, int pos, int n) const; 从pos查找s的前n个字符最后一次位置 int rfind(const char c,int pos = 0) const; 查找字符c最后一次出现位置 string& replace(int pos,int n, const string& str); 替换从pos开始n个字符为字符串str string& replace(int pos, int n, const char* s); 替换从pos开始的第n个字符为字符串s

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string str("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZJK"); string str1("JK"); //别问为啥是JK,问就是喜欢 int i = str.find(str1,0); cout << i << endl; //result:9 int j = str.rfind(str1,29); //从末尾开始找,最先找到的就是最后一个 cout << j << endl; //result:26 str.replace(0,2,str1); cout << str << endl; //result:JKCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZJK system("pause"); return 0; }

    6.6 string比较操作

    compare函数>时返回1,<时返回-1,==时返回0 比较区分大小写,比较时参考字典顺序,排越前的越小。 大写的A比小写的a小. int compare(const string& s) const; 与字符串s比较 int compare(const char* s) const; 与字符串s比较

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string str1("AbcD"); string str2("AbCD"); int tmp = str1.compare(str2); cout << tmp << endl; //result: 1 system("pause"); return 0; }

    每一个知识点可以对照看,举一反三即可学好本博客所有知识点。

    6.7 string子串

    string substr(int pos = 0, int n = npos) const; 返回由pos开始的n个字符组成的字符串

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string str("www.baidu.com"); string str1 = str.substr(0,7); cout << str1 << endl; //result: www.bai system("pause"); return 0; }

    6.8 string插入和删除操作

    string& insert(int pos,const char* s); 插入字符串 string& insert(int pos,const string& str); 插入字符串 string& insert(int pos, int n ,char c); 在指定位置插入n个字符c string& erase(int pos, int n = npos); 删除从pos开始的n个字符

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string str("ABC"); str.insert(1,"emmm"); //在下标1处插入emmm cout << str << endl; //result: AemmmBC str.erase(0,2); //从下标0开始删除2个元素 cout << str << endl; //result: mmmBC system("pause"); return 0; }

    6.9 string和c-style字符串转换

    可能c-style不太熟悉,意思就是C风格字符串char*——字符串数组.

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { //string 转 char* string str = "itcast"; const char* str1 = str.c_str(); //char* 转 string char* s = "itcast"; string str2(s); //上面输出全是itcast system("pause"); return 0; }

    通常在C++中存在一个从const char* 转换到 string的隐式转换,但是不存在从string到c-style。如果要转换就通过c_str()函数显式转换。一般来说除非程序需要才将string转为c-style。

    6.10 一个提示

    为了修改string字符串的内容,下标操作符[]和at都会返回字符的引用,但当字符串的内存被重新分配后,可能发生错误。

    演示如下:

    #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string s = "abcdefg"; char& a = s[2]; char& b = s[3]; a = '1'; b = '2'; cout << s << endl; cout << (int*)s.c_str() << endl; s = "pppppppppppppppppppppppppp"; //a = '1'; //b = '2'; cout << s << endl; cout << (int*)s.c_str() << endl; system("pause"); return 0; }

    07.总结

    这里介绍了string容器的各种内置方法,平时工作我们就可以用这些方法来完成一些重复的操作,这也是STL问世的一个原因。 当然,这里面没有遍历等操作,那个我准备后面讲vector的时候一起讲,因为,工作一般就是vector和list,string等其他容器相较来说用的比较少。 版权声明:转载请注明出处,谢谢!

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