什么是STL ?
- STL:standard template library,是C++中的标准模板库;
- 就是将常见的数据结构(顺序表、链表、堆、二叉树、哈希…)以模版方式进行封装,且包含了常见的通用的泛型算法;
- STL的内容具体有六大组件:
- 常见的STL版本:
string类
string类是什么?
- C++中用来管理字符串的类,底层通过动态顺序表实现;
- 使用时必须包含头文件
#include<string> ,及标准命名空间using namespace std ;
为什么C++要特别实现string类?
在C语言中,是没有字符串类型的,对于字符串的操作,一般是通过char* 或char[] 储存数据,并且C标准库也提供了str系列的库函数对字符串进行操作;
但C语言中,这些库函数操作与字符串是分离的(数据与方法分离),底层的空间是需要用户自己进行管理,使用繁琐且易造成越界访问;
在C++中,有了面向对象思想(OOP),可以通过类将数据和操作联系在一起,于是将对字符串的存储和操作封装成了string类,实现对字符串简单、方便、快捷的操作;
字符串都是以\0 结尾,在C语言中,对于字符串的操作,需用户自己留意边界,防止越界访问; 但在C++中,定义的string类对象内部会自动实现对\0 标记(通过迭代器);
string类的常用接口
这里只讲解string类的常用接口,想要了解全部接口可以参考:std::string (注:这里的接口是C++98标准的)
1. 构造与析构相关
构造(constructor)
序号 | 函数原型 | 接口介绍 |
---|
1 | string(); | 默认的无参构造函数,会生成一个空串对象 | 2 | string (const char* s); | 通过一个字符串构造一个string对象 | 3 | string (const char* s, size_t n); | 通过一个字符串的部分构造一个string对象 | 4 | string (const string& str); | 拷贝构造函数,通过string对象构造一个新对象 | 5 | string (const string& str, size_t pos, size_t len = npos); | 通过一个string对象的子串构造一个新对象 | 6 | string (size_t n, char c); | 构造一个由n个字符组成的字符串 | 7 | template <class InputIterator> string (InputIterator first, InputIterator last); | 范围构造的一个模版(利用迭代器) |
析构(destructor)
~string(); 一般由编译器自动调用,用户无需重载和关注;
赋值重载(operator=)
2. 迭代器(Iterators)
string类的底层是通过动态顺序表来实现的,我们可以暂时将迭代器看作指向该顺序表元素的指针,用来遍历整个string;
- 正向迭代器
iterator begin(); 或 const_iterator begin() const; iterator end(); 或 const_iterator end() const; - 反向迭代器
reverse_iterator rbegin(); 或 const_reverse_iterator rbegin() const;; reverse_iterator rend(); 或 const_reverse_iterator rend() const;
注意,所有的迭代器范围都是左闭右开的区间
除了上面的四种迭代器,C++11为了满足const元素的需求,又开辟了四种const修饰的迭代器,效果类似:(普通迭代器也可满足,这样更有标识度) 例:遍历string对象——利用迭代器
int main()
{
string s("Hello!");
for (string::iterator it = s.begin(); it < s.end(); ++it)
{
cout << *it << ' ';
}
return 0;
}
3. 容量相关
序号 | 函数原型 | 接口介绍 |
---|
1 | size_t size() const; | 返回字符串有效长度 | 2 | size_t length() const; | 返回字符串有效长度 | 3 | size_t capacity() const; | 返回对象已开辟空间大小 | 4 | void resize (size_t n); 或 void resize (size_t n, char c); | 改变有效元素个数 | 5 | void reserve (size_t n = 0); | 可能改变对象容量大小,不会影响size | 6 | void clear(); | 清空有效元素,不会影响capacity值 | 7 | bool empty() const; | 检测对象是否为空串 |
【注】
size_t size() const; 等价于 size_t length() const;
之所以string会出现两个功能一样的接口,是因为length 其实是沿用C语言的习惯而保留下来的,string类最初只有length ,引入STL之后,为了兼容又加入了size ,作为STL容器的属性存在的,符合STL的接口规则;
-
resize :修改对象有效元素 -
reserve :扩容机制(一般由编译器自动执行该接口) 在VS2013下,string对象的默认容量为15字节; 若需要扩容,按照1.5倍大小关系扩容; -
clear() 只是清空有效元素,不改变空间大小:
4. 元素访问
例_1:遍历string对象——for循环+[ ]访问
int main()
{
string s("Hello!");
for (char i = 0; i < s.size(); ++i)
{
cout << s[i] << ' ';
}
return 0;
}
例_2:遍历string对象——auto+范围for循环
int main()
{
string s("Hello!");
for (auto a : s)
{
cout << a << ' ';
}
return 0;
}
5. 字符串修改
序号 | 函数原型 | 接口介绍 |
---|
1 | void push_back (char c); | 尾插字符 | 2 | string::operator+= | 拼接(尾插字符、字符串) | 3 | append | 拼接(功能很多) | 4 | insert | 任意位置插入 | 5 | erase | 任意位置删除 | 6 | void swap (string& str); | 交换两个对象 |
【注】
append insert erase
6. 其他操作
序号 | 函数原型 | 接口介绍 |
---|
1 | find | 找字符串元素(从前往后找) | 2 | rfind | 找字符串元素(从后往前找) | 3 | const char* c_str() const; | 字符串类转为C语言的字符指针类型 | 4 | string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const; | 截取子串 |
【注】
find rfind
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