【C++】string类 详细讲解【string接口、迭代器、容量相关操作、npos、string类中运算符重载、编码、Vs 和 g++ 下 string结构的说明等讲解】

标准库中的string类 讲解

  • 前言:为什么学习string类?
    • (一)C语言中的字符串
    • (二)两个面试题(暂不做讲解)
  • 一、string类 简介
  • ★ 1> 字符串string 是表示 字符序列 的类(字符数组,顺序表)
  • ★ 总结:
  • ★ 1> 字符串string 是表示 字符序列 的类(字符数组,顺序表)
    • ★ 在使用string类时,必须包含 #include头文件 以及 using namespace std ;
    • 二、string类的常用接口说明(注意下面我只讲解最常用的接口)
  • [ 一 ] 构造函数
  • [ 二 ] 容量(capacity) 相关的操作
  • (1) size() 和 length()
  • (2) resize() 与 reserve()
    • 1. `resize()` :改变字符串的 有效字符长度不够的地方用第二个参数填充
    • 2. `reserve()`:请求改变 容量 的大小.
  • (3) clear() 和 empty()
    • clear()
  • ★ (4) 小结:
  • 三、访问与遍历
      • (1)正向迭代器 与 反向迭代器:(这里对 C++11 的用法暂时不介绍)
      • (2)`下标访问符 方括号[ ]`重载
    • 迭代器 与 `下标 + [ ]` 对比:
  • [ 四 ] string类对象的修改操作:增删改查
    • (1)追加字符/字符串(append)
    • (2) 查找(find) / 切割(substr)
    • 删 改
    • (3)clear()
    • (4)getchar() C语言 / in.get() C++
  • 五、string类非成员函数:运算符重载
    • npos 赋缺省值
    • 编译器的特殊处理:加上 const 就能 在类里初始化了
      • > 该用法 常用在 初始化内置一个数组
    • `+` 运算符重载 与 getline ()
    • (1)`+` 运算符重载
    • (2)swap()
    • swap()函数重载
    • 浅拷贝
    • 深拷贝
      • 构造函数中 浅拷贝的问题
    • 对于深拷贝上开辟新空间的底层实现
    • 写时拷贝
    • 引用计数
    • (4)in stream 流提取 :遇到 空格 和 \n换行符 停下
    • (5)getline ():是只要遇到 \n换行符 就结束啦
      • **比较运算符**这里就不一 一介绍了,**字符串按 ASCII码值 进行比较**.
    • (6)operator=()
    • (7)to_string():整型转字符串
  • 六、编码
  • 七、vs 和 g++ 下 string结构的说明
    • (一)vs下string的结构
    • (二)g++下string的结构



前言:为什么学习string类?

(一)C语言中的字符串

C语言中,字符串是以’\0’结尾的一些字符的集合,为了操作方便,C标准库中提供了一些str系列的库函数,但是这些库函数与字符串是分离开的,不太符合OOP的思想,而且底层空间需要用户自己管理,稍不留神可能还会越界访问。

(二)两个面试题(暂不做讲解)

字符串转整形数字
字符串相加

在OJ中,有关字符串的题目基本以string类的形式出现,而且在常规工作中,为了简单、方便、快捷,基本都使用string类,很少有人去使用C库中的字符串操作函数。



  • 本篇食用方法:
    重点掌握框起来的,这些是最常用的


一、string类 简介

string库的学习:string类的文档介绍


★ 1> 字符串string 是表示 字符序列 的类(字符数组,顺序表)

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  1. 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。
  2. 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(关于模板的更多信息,请参阅basic_string)。
  3. 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(根于更多的模板信息请参考basic_string)。
  4. 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(如UTF-8)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> 字符串string 是表示 字符序列 的类(字符数组,顺序表)

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  1. 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。
  2. string在底层实际是:basic_string模板类的别名,typedefbasic_stringstring;
  3. 不能操作多字节或者变长字符的序列。

★ 在使用string类时,必须包含 #include头文件 以及 using namespace std ;



二、string类的常用接口说明(注意下面我只讲解最常用的接口)

[ 一 ] 构造函数

在库中我们可以看到,string类的构造函数是很丰富的.

重点掌握框起来的四个,其他的忘记了咱可以查文档.

(constructor) 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 char * s) (重点) 用C-string来构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) (重点) 拷贝构造函数

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void test1()
{
	//无参构造	string();
	string s1; 
	cout << "s1=  " << s1 << endl;
	
	//拷贝构造 copy,	string (const string& str);
	s1 += "NiNi_suanfa"; //下面会讲,这里是为了s1里面有数据,方便拷贝构造
	string s2(s1);
	cout << "s2=  " << s2 << endl;

	//用另一个string类的字串初始化	string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos);  //substring(子字符串):从pos位置开始,到后面len个位置这个区间的字符串 用作构造
	string s3(s1, 6,4);
	cout << "s3=  " << s3 << endl;

	//使用字符串进行初始化 from c-string:	string (const char* s);
	string s4("NiNi_suanfa,123456");
	cout << "s4=  " << s4 << endl;

	//from sequence: //string(const char* s, size_t n);  
	string s5("NiNi_suanfa,123456",7);//不常用
	cout << "s5=  " << s5 << endl;

	//string(size_t n, char c);  //fill :使用n个c字符构造 
	string s6(5, 'X');//不常用
	cout << "s6=  " << s6 << endl;	
}

运行结果:

s1=
s2= NiNi_suanfa
s3= uanf
s4= NiNi_suanfa,123456
s5= NiNi_su
s6= XXXXX



[ 二 ] 容量(capacity) 相关的操作

我们看一下库中对capacity(容量)的相关操作有哪些.

函数名称 功能说明
size(重点) 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 (重点) 检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回false
clear (重点) 清空有效字符
reserve (重点) 为字符串预留空间**
resize (重点) 将有效字符的个数该成n个,多出的空间用字符c填充

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(1) size() 和 length()

其实 size()length() 并没有本质区别.
都是用于返回 string 中字符串的有效字符长度.
但是,由于 string 实现的比较早,当时设计的是 length() ,后来 STL 出来以后,为了统一,增加了 size() 接口.

	string s1;
	string s2("hello");
	//size和length并没有什么区别.
	cout << s1.size() << "  " << s1.length() << endl;
	cout << s2.size() << "  " << s2.length() << endl;

运行结果

0 0
5 5



(2) resize() 与 reserve()

1. resize() :改变字符串的 有效字符长度不够的地方用第二个参数填充

	string s3("Hello World.");
	s3.resize(5);		 //将字符串的有效字符长度改为5
	cout << s3 << endl;
	
	string s4("Hello World.");
	s4.resize(25,'x');	 //将字符串的有效字符长度改为25,不够的地方用字符'x'填充
	cout << s4 << endl;

运行结果:

Hello
Hello World.xxxxxxxxxxxxx

resize()的改变会影响capacity(容量)吗?

	string s5("HELLO CSDN!!!");
	cout << "s5.capacity=" << s5.capacity() << endl;
	s5.resize(25, 'x');   //增大size的大小
	cout << "s5.capacity=" << s5.capacity() << endl;
	s5.resize(5, 'x');    //再减小size的大小
	cout << "s5.capacity=" << s5.capacity() << endl; //并没有缩容

运行结果:

s5.capacity=15
s5.capacity=31
s5.capacity=31

当然,如果容量太小,不足以存储有效字符,必然是会扩容的!

扩容选择:(扩容方式是未定义的)
扩容是 按有效字符长度扩容按之前容量1.5倍扩容,更或者是2倍扩容 。



2. reserve():请求改变 容量 的大小.

	string s6("HELLO CSDN!!!");
	cout << "s6.capacity=" << s6.capacity() << endl;
	s6.reserve(50);
	cout << "s6.capacity=" << s6.capacity() << endl;
	s6.reserve(30);
	cout << "s6.capacity=" << s6.capacity() << endl; //并没有缩容

	//一般都是不缩容的,缩容行为是未定义的.
	s6.clear();
	s6.reserve(0);
	cout << "s6.capacity=" << s6.capacity() << endl; //这里缩容了

s6.capacity=15
s6.capacity=63
s6.capacity=63
s6.capacity=15

是否缩容是未定义行为,取决于编译器
这里 如果不清楚数据,直接将reserve(0),依旧不会缩容.



(3) clear() 和 empty()

clear()

流提取 会覆盖 原数据

clear()中 不将 str[0]=‘\0’,而是会将 size = 0 ;

c_str()遇到 ‘\0’ 才停

所以还能读到原来的数据
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s1 是一个一个字符这样拷贝过去但因为size=0 所以终止了.


	string s7;
	cout << s7.empty() << endl;
	
	s7 += "HELLO";
	cout << s7.empty() << endl;
	cout << "s7.size=" << s7.size() << endl;
	cout << "s7.capacity" << s7.capacity() << endl;
	
	s7.clear();
	cout << "s7.size=" << s7.size() << endl;
	cout << "s7.capacity" << s7.capacity() << endl;
	

运行结果:

1
0
s7.size=5
s7.capacity15
s7.size=0
s7.capacity15

显然 clear只是清除有效字符,将字符清零并不会影响capacity容量



★ (4) 小结:

  1. size()length() 底层实现原理是一样的,都是返回有效的字符个数. 只是为了STL的接口相统一.

  1. resize(size_t n) 默认用 0 来填充多出的元素空间

    resize(size_t n)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改变元素个数
    (1) 如果是将 元素个数增多,可能会改变底层容量的大小,不然存储不了那么多有效字符.
    (2) 如果是将 元素个数减少,底层空间总大小不变


  1. reserve((size_t res_arg=0)) 函数 是 请求改变string的容量.
    (1) 当 res_arg 大于当前的容量 的时候,会进行扩容.
    (2) 当 res_arg 小于当前的容量 的时候,一般不会缩容.

  1. clear 只是清除有效字符,将字符清零,并不会影响capacity容量.


三、访问与遍历

(1)正向迭代器 与 反向迭代器:(这里对 C++11 的用法暂时不介绍)

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迭代器才是容器访问的主流形态 【通用性】
迭代器都是左闭右开,begin 左闭,end 右开(最后一个位置的下一个位置)
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const_iterator it :本质 保护 迭代器指向的数据 * it 不能修改
const iterator it :保护的 选代器本身 不能修改 it不能修改



(2)下标访问符 方括号[ ]重载

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注意有两种重载:

  1. char& operator [ ] (size t pos) ; 可读可写
  2. const char& operator [ ] (size t pos) const ; 只读
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void test3()
{
	string s1("This is a little boy");
	string::iterator it = s1.begin();	//s1.begin()会返回有效字符串中第一个元素的位置
	while (it != s1.end())				//s1.end()会返回有效字符串最后一个元素的位置的后一个位置
	{
		cout << *it ;
		it++;
	}
	cout << endl;


	string::reverse_iterator rit = s1.rbegin(); //反向迭代器
	while (rit != s1.rend())				//s1.rend()就相当于封装了s1.begin(),会返回有效字符串中第一个元素的位置
	{
		cout << *rit;
		rit++;
	}
	cout << endl;


	cout << "s1.begin=" << *(s1.begin()) << endl;
	cout << "s1.end=" << *(s1.end()-1) << endl;		//不可直接访问s1.end(),因为不是有效字符,而是最后一个有效字符的下一个位置.
	cout << "s1.rbegin=" << *(s1.rbegin()) << endl;
	cout << "s1.rend=" << *(s1.rend()-1) << endl;	//这里为什么是+1而不是-1,留在后面的专门反向迭代器讲解


	//可以像数组一样用下标直接访问
	cout << s1[0] << endl;
	cout << s1[3] << endl;
	cout << s1[8] << endl;
}



迭代器 与 下标 + [ ] 对比:

  • 下标+[ ] 只适用于 部分容器,底层物理有一定连续
  • 链式结构、树形、哈希结构等,只能用迭代器

迭代器才是容器访问主流形态

interator 迭代器 用法像指针一样,用指针的方式进行遍历访问
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[ 四 ] string类对象的修改操作:增删改查

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include 
using namespace std;

#include 


// 测试string容量相关的接口
// size/clear/resize
void Teststring1()
{
	// 注意:string类对象支持直接用cin和cout进行输入和输出
	string s("hello, bit!!!");
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	// 将s中的字符串清空,注意清空时只是将size清0,不改变底层空间的大小
	s.clear();
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 将s中有效字符个数增加到10个,多出位置用'a'进行填充
	// “aaaaaaaaaa”
	s.resize(10, 'a');
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 将s中有效字符个数增加到15个,多出位置用缺省值'\0'进行填充
	// "aaaaaaaaaa\0\0\0\0\0"
	// 注意此时s中有效字符个数已经增加到15个
	s.resize(15);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;

	// 将s中有效字符个数缩小到5个
	s.resize(5);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << s << endl;
}

//====================================================================================
void Teststring2()
{
	string s;
	// 测试reserve是否会改变string中有效元素个数
	s.reserve(100);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	// 测试reserve参数小于string的底层空间大小时,是否会将空间缩小
	s.reserve(50);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
}

// 利用reserve提高插入数据的效率,避免增容带来的开销
//====================================================================================
void TestPushBack()
{
	string s;
	size_t sz = s.capacity();
	cout << "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		s.push_back('c');
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}

// 构建vector时,如果提前已经知道string中大概要放多少个元素,可以提前将string中空间设置好
void TestPushBackReserve()
{
	string s;
	s.reserve(100);
	size_t sz = s.capacity();

	cout << "making s grow:\n";
	for (int i = 0; i < 100; ++i)
	{
		s.push_back('c');
		if (sz != s.capacity())
		{
			sz = s.capacity();
			cout << "capacity changed: " << sz << '\n';
		}
	}
}



// string的遍历
// begin()+end()   for+[]  范围for
// 注意:string遍历时使用最多的还是for+下标 或者 范围for(C++11后才支持)
// begin()+end()大多数使用在需要使用STL提供的算法操作string时,比如:采用reverse逆置string
void Teststring3()
{
	string s1("hello Bit");
	const string s2("Hello Bit");
	cout << s1 << " " << s2 << endl;
	cout << s1[0] << " " << s2[0] << endl;

	s1[0] = 'H';
	cout << s1 << endl;

	// s2[0] = 'h';   代码编译失败,因为const类型对象不能修改
}

void Teststring4()
{
	string s("hello Bit");
	// 3种遍历方式:
	// 需要注意的以下三种方式除了遍历string对象,还可以遍历是修改string中的字符,
	// 另外以下三种方式对于string而言,第一种使用最多
	// 1. for+operator[]
	for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
		cout << s[i] << endl;

	// 2.迭代器
	string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << endl;
		++it;
	}

	// string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
	// C++11之后,直接使用auto定义迭代器,让编译器推到迭代器的类型
	auto rit = s.rbegin();
	while (rit != s.rend())
		cout << *rit << endl;

	// 3.范围for
	for (auto ch : s)
		cout << ch << endl;
}


//
// 测试string:
// 1. 插入(拼接)方式:push_back  append  operator+= 
// 2. 正向和反向查找:find() + rfind()
// 3. 截取子串:substr()
// 4. 删除:erase
void Teststring5()
{
	string str;
	str.push_back(' ');   // 在str后插入空格
	str.append("hello");  // 在str后追加一个字符"hello"
	str += 'b';           // 在str后追加一个字符'b'   
	str += "it";          // 在str后追加一个字符串"it"
	cout << str << endl;
	cout << str.c_str() << endl;   // 以C语言的方式打印字符串

	// 获取file的后缀
	string file("string.cpp");
	size_t pos = file.rfind('.');
	string suffix(file.substr(pos, file.size() - pos));
	cout << suffix << endl;

	// npos是string里面的一个静态成员变量
	// static const size_t npos = -1;

	// 取出url中的域名
	string url("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
	cout << url << endl;
	size_t start = url.find("://");
	if (start == string::npos)
	{
		cout << "invalid url" << endl;
		return;
	}
	start += 3;
	size_t finish = url.find('/', start);
	string address = url.substr(start, finish - start);
	cout << address << endl;

	// 删除url的协议前缀
	pos = url.find("://");
	url.erase(0, pos + 3);
	cout << url << endl;
}

int main()
{
	return 0;
}


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+= (重点) 在字符串后追加字符串str
c_str (重点) 返回C格式字符串
find + npos (重点) 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

(1)追加字符/字符串(append)

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void test4()
{
	string s1("hello C");
	cout << "s1=" << s1 << endl;
	//尾插一个字符
	s1.push_back('S');
	s1.push_back('D');
	s1.push_back('N');
	cout << "s1=" << s1 << endl;
	cout << "----------------------------------" << endl;

	string s2("hello C");
	cout << "s2=" << s2 << endl;
	s2.append("SDN");		//追加字符串
	cout << "s2=" << s2 << endl;
	cout << "----------------------------------" << endl;

	string s3("hello C");
	cout << "s3=" << s3 << endl;
	s3 += "SDN";						//最喜欢使用这个,易读也简单
	cout << "s3=" << s3 << endl;
}

  • 小结:

    push_back 一次插入一个字符太麻烦了;append 虽然可以追加字符串,但是终究是没有 += 来的香.

    1. 在string尾部追加字符时,s.push_back© / 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。

其它的以 assign 为例,一般用不到 (因为实现的有些冗余,可以用别的函数代替) ,实在要用查库即可:

void test5()
{
	string str("This is a little boy");
	string s1,s2,s3;
	s1.assign(str);
	s2.assign(str, 8, string::npos);
	s3.assign(5, 'c');
	cout << "s1=" << s1 << endl;
	cout << "s2=" << s2 << endl;
	cout << "s3=" << s3 << endl;
}

运行结果:

s1=This is a little boy
s2=a little boy
s3=ccccc



(2) 查找(find) / 切割(substr)

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c_str为了与C语言兼容返回C形式的常量字符串.
find:可以查找目标字符/字符串.
string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const从pos往后len个字符返回这段被切割的字符串的副本.

void test6()
{
	string s1("This is a little boy");
	const char* arr = s1.c_str();		 //返回C形式的常量字符串
	cout << "arr=" << arr << endl;

	string s2("This is a little boy");

	cout << s2.find('i') << endl;		 //查找目标字符
	cout << s2.find("little") << endl;	 //查找目标字符串

	string s3("[email protected]");
	int pos1 = s3.find('@');
	int pos2 = s3.find(".com");
	string s4, s5, s6;
	s4 = s3.substr(0, pos1-1);			//从0位置开始,往后pos-1个字符
	s5 = s3.substr(pos1, s3.size() - pos2 - 1);
	s6 = s3.substr(pos2);				//第二个参数为往后的字符个数,不写,默认为npos

	cout << "s4= " << s4 << endl;
	cout << "s5= " << s5 << endl;
	cout << "s6= " << s6 << endl;
}

运行结果:

arr=This is a little boy
2
10
s4= 321xxxxxx
s5= @qq
s6= .com



删 改

(3)clear()

流提取 会覆盖 原数据

若 clear()中 不将 str[0]=‘\0’,而是会将 size = 0 ;

则 c_str() 是遇到 ‘\0’ 才停

所以还能读到原来的数据
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而s1 是一个一个字符这样拷贝过去,但因为size=0 所以终止了



(4)getchar() C语言 / in.get() C++

getchar()是C语音的

in.get()是C++的

可以设置成和C语言io流同步

也可以设计成不兼容
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五、string类非成员函数:运算符重载

  • 小知识点:
    npos-1 ,只不过类型是 const size_t,所以是整数的最大值,通常表示字符串的结尾或无效位置 。npos定义在std命名空间中,通常用于字符串的查找操作。
    在这里插入图片描述
    strcpy 遇“ \0 ” 停下

若len = npos 了npos = -1 就已经是最大值了 再加上pos 就越界溢出了
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npos 赋缺省值

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在这里 npos = -1 不叫初始化,而是 缺省值 =》会走 初始化列表
但这是 static 静态全局变量 属于整个类 而不是属于某个对象 ,并不是单独给某一个对象进行初始化 。

所以 static静态全局变量 要 类里声明 类外定义


编译器的特殊处理:加上 const 就能 在类里初始化了

但这里是有一个 特殊处理:加上 const 就能 在类里初始化了

编译器 的特殊处理:既算是声明,也算是定义(带有很强的误导性)
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并且 只支持整数,浮点数不支持
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> 该用法 常用在 初始化内置一个数组

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函数 功能说明
operator+ 尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低
operator>> (重点) 输入运算符重载
operator<< (重点) 输出运算符重载
getline (重点) 获取一行字符串
relational operators (重点) 大小比较

上面的几个接口大家了解一下,下面的OJ题目中会有一些体现他们的使用。string类中还有一些其他的
操作,这里不一一列举,大家在需要用到时不明白了查文档即可。

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+ 运算符重载 与 getline ()

(1)+ 运算符重载

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void test7()
{
	string s1("HELLO ");
	string s2("CSDN");
	string s3;
	s3 = s1 + s2;		//因为是传值返回,所以效率不高,建议少用
	cout << s3 << endl;

	string name;
	cout << "Please, enter your full name: ";
	getline(cin, name);
	cout << "Hello, " << name << "!\n";

}



(2)swap()

swap()函数重载

  1. 对于swap(s1,s2); 的重载实现:swap (s1,s2)* 别人要是不了解你的实现,可能就不调用 s1.swap(s2)成员函数

  2. 第三个深拷贝 代价还是蛮大的
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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

问题出现的情况:

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

就像一个家庭中有两个孩子,但父母只买了一份玩具,两个孩子愿意一块玩,则万事大吉,万一不想分享就你争我夺,玩具损坏。

问题解决

可以采用深拷贝解决浅拷贝问题,即:每个对象都有一份独立的资源,不要和其他对象共享。父母给每个孩子都买一份玩具,各自玩各自的就不会有问题了



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。
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构造函数中 浅拷贝的问题

有个浅拷贝 传值返回 返回的是 str的拷贝 没有写拷贝构造

出现的状况:str里有指向一段空间的指针 ,而浅拷贝 直接将该空间的地址赋值给 临时对象也指向这个空间

s1出了作用域 对象自动调用了析构函数,内置类型默认不处理,空间被销毁,但s2浅拷贝的指针还指向这块空间 出现了野指针的问题

同样也是浅拷贝的问题
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对于深拷贝上开辟新空间的底层实现

若 s1 远远大于 s3 ,s3太小了,直接拷贝过去是对后面的空间的一种浪费;s3大于s1,则会造成越界。

所以直接开辟新空间,释放旧的空间,简单明了就好了



写时拷贝

写时拷贝就是一种拖延症,是在浅拷贝的基础之上增加了引用计数的方式来实现的。



引用计数

引用计数:用来记录资源使用者的个数。在构造时,将资源的计数给成1,每增加一个对象使用该资源,就给计数增加1,当某个对象被销毁时,先给该计数减1,然后再检查是否需要释放资源,如果计数为1,说明该对象时资源的最后一个使用者,将该资源释放;否则就不能释放,因为还有其他对象在使用该资源。



(4)in stream 流提取 :遇到 空格 和 \n换行符 停下



(5)getline ():是只要遇到 \n换行符 就结束啦

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cin scanf 规定:输入多个值时,默认空格和换行作分隔符,所以碰到 空格 和 换行 \n 会忽略掉



比较运算符这里就不一 一介绍了,字符串按 ASCII码值 进行比较.

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(6)operator=()

现代写法:复用
传参 临时拷贝 复用拷贝构造
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s 出了作用域 调用析构函数


上面这个版本不需要检查是否自己调用自己,因为这里是 传值拷贝

检查是否自己调用自己 版本传引用构造
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注意:这是权限的放大:

返回的是str的临时拷贝,临时对象具有常性,不能被 引用 ,就算引用也得加const 。给引用尽量要给const 。
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(7)to_string():整型转字符串

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六、编码

char 1字节 UTF-8

wchar(宽字符) 2字节 GBK

char16 2字节 UTF-16

char32 4字节 UTF-32
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windows 用的是GBK(国标

变长编码 UTF-8
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ASCII (American Standard Code for Information Interchange):美国信息交换标准代码是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是最通用的信息交换标准,并等同于国际标准 ISO/IEC 646。ASCII第一次以规范标准的类型发表是在1967年,最后一次更新则是在1986年,到目前为止共定义了128个字符

编码表值 – 符号对应的表 就叫 编码表
编码是与符号对应的关系
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多个字节 对应一个中文汉学
一般常见的汉字 可以考虑用 2个字节对应一个汉字
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七、vs 和 g++ 下 string结构的说明

注意:下述结构是在32位平台下进行验证,32位平台下指针占4个字节。

(一)vs下string的结构

string总共占28个字节,内部结构稍微复杂一点,先是有一个联合体,联合体用来定义string中字
符串的存储空间:

  • 当字符串长度小于16时,使用内部固定的字符数组来存放
  • 当字符串长度大于等于16时,从堆上开辟空间
union _Bxty
{ // storage for small buffer or pointer to larger one
 value_type _Buf[_BUF_SIZE];
 pointer _Ptr;
 char _Alias[_BUF_SIZE]; // to permit aliasing
} _Bx;

这种设计也是有一定道理的,大多数情况下字符串的长度都小于16那string对象创建好之后,内部已经有了16个字符数组的固定空间,不需要通过堆创建,效率高。

其次:还有一个 size_t 字段保存字符串长度,一个 size_t 字段保存从堆上开辟空间总的容量

最后:还有一个指针做一些其他事情。
故总共占16+4+4+4=28个字节。
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(二)g++下string的结构

G++下,string是通过写时拷贝实现的,string对象总共占4个字节,内部只包含了一个指针,该指针将来指向一块堆空间,内部包含了如下字段:

  • 空间总大小
  • 字符串有效长度
  • 引用计数
struct _Rep_base
{
 size_type _M_length;
 size_type _M_capacity;
 _Atomic_word _M_refcount;
};
  • 指向堆空间的指针,用来存储字符串。


string类的使用还是需要多多练习,可以试着写一下相关的oj题练一下手,后续会模拟实现string类,加深对string类的理解.

string相关习题【我会补充链接在这里】

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