[C++知识库]【C++String类成员函数辨析】resize()size()capacity()reserve()函数的解析与对比

朋友们好,这篇播客我们继续C++的初阶学习，现在对我们对C++的string类中的几个内存空间函数做出总结对比，整理出来一篇博客供我们一起复习和学习,如果文章中有理解不当的地方,还希望朋友们在评论区指出,我们相互学习,共同进步!

一：size()、length()与capacity()

这几个函数相对来说还是很好理解，我们就不对其再做具体介绍，看一段代码即懂！
??代码示例：

void TestString01(){
	string s("hello pxl!!!");

	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout <<"s:" << s << endl;

	cout << "**************************" << endl;
	s.clear();
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << "s:" << s << endl;
}
int main(){
	TestString01();
	system("pause");
	return 0;
}

??：结果输出

12
12
15
s:hello pxl!!!
**************************
0
0
15
s:
请按任意键继续. . .

代码解释：size和length函数的功能都是计算字符串大小，capacity函数计算为字符串分配的内存空间。尽管我们调用clear（）函数清空了字符串内容，但是其容量依然不变！！！

二：resize（）函数

😮:函数解析：

1. 将字符串大小调整为n个字符的长度。
2. 如果n小于当前字符串长度，则当前值将缩短为其第一个n个字符，删除超过n个字符的字符。
3. 如果n大于当前字符串长度，则通过在末尾插入所需数量的字符来扩展当前内容，以达到n的大小。如果指定了c，则新元素初始化为c的副本，否则，它们是值初始化字符（空字符）。
4. 如果n大于当前字符串内存空间的容量，则内存载自动扩容，以能够满足n的大小。如果指定了c，则新元素初始化为c的副本，否则，它们是值初始化字符（空字符）。

以下分别对上述几种情况做出代码示例：
1??

void TestString01(){
	string s("hello pxl!!!");

	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout <<"s:" << s << endl;

	cout << "**************************" << endl;
	s.resize(9, 'a');
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << "s:" << s << endl;
}
int main(){
	TestString01();
	system("pause");
	return 0;
}

12
12
15
s:hello pxl!!!
**************************
9
9
15
s:hello pxl
请按任意键继续. . .

代码解释：当resize的参数n小于字符串长度时，重新调整字符串大小为n，源字符串多出部分被截取掉,字符串长度相应变小，但是容量不会减容！！！
2??:

void TestString01(){
	string s("hello pxl!!!");

	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout <<"s:" << s << endl;

	cout << "**************************" << endl;
	s.resize(15, 'a');
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << "s:" << s << endl;
}
int main(){
	TestString01();
	system("pause");
	return 0;
}


12
12
15
s:hello pxl!!!
**************************
15
15
15
s:hello pxl!!!aaa
请按任意键继续. . .

代码解释：当resize（）的参数n大于当前源字符串长度，小于等于容量时，就在源字符串后追加参数‘a’,以达到重新调整的字符串大小！！！
3??:

void TestString01(){
	string s("hello pxl!!!");

	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout <<"s:" << s << endl;

	/*cout << "**************************" << endl;
	s.clear();
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << "s:" << s << endl;*/

	cout << "**************************" << endl;
	s.resize(20, 'a');
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.length() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
	cout << "s:" << s << endl;
}
int main(){
	TestString01();
	system("pause");
	return 0;
}

12
12
15
s:hello pxl!!!
**************************
20
20
31
s:hello pxl!!!aaaaaaaa
请按任意键继续. . .

代码解释：当resize（）的参数n大于当前容量时，这时候编译器会自动扩展容量，然后再在源字符串后追加参数‘a’,以达到重新调整的字符串大小！！！

三：reserve()函数

😮:函数解析：

1. 请求调整字符串容量以适应计划中的大小更改，最大长度为n个字符。
2. 如果n大于当前字符串容量，则函数会使容器将其容量增加到n个字符（或更大）。
3. 此函数对字符串长度没有影响，并且无法更改其内容。

??代码示例：

void TestString02(){
	string s("hello pxl!!!");
	cout << s.capacity() << endl;

	s.reserve(100);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

}
int main(){
	TestString02();
	system("pause");
	return 0;
}

结果输出：
15
12
111
请按任意键继续. . .

代码解释：我们在初始化一个字符串，当还没有调用reserve函数时，其容量为15，大小为12，当主动调用reserve函数后，使容器将其容量增加到n个字符（或更大）。

🍎：我们思考当reserve参数小于string的底层空间大小时，是否会将空间缩小？
??代码示例：

void TestString02(){
	string s("hello pxl!!!");
	cout << s.capacity() << endl;

	s.reserve(100);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;

	cout << "**************************" << endl;
	s.reserve(50);
	cout << s.size() << endl;
	cout << s.capacity() << endl;
}
int main(){
	TestString02();
	system("pause");
	return 0;
}

结果输出：
15
12
111
**************************
12
111
请按任意键继续. . .

代码解释：我们先后主动调用reserve函数后，使第一次的参数大于第二次，结果发现：当reserve参数小于string的底层空间大小时，并不会将空间缩小。

总结

1??.size()与length()方法底层实现原理完全相同，引入size()的原因是为了与其他容器的接口保持一致，一般情况下基本都是用size()。
2??.clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小。
3??.resize(size_t n)与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”空格“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在改变元素个数时，如果是将元素个数增多，可能会改变底层容量的大小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变。
4??. reserve(size_t res_arg=0):为string预留空间，不改变有效元素个数，当reserve的参数小于string的底层空间总大小时，reserver不会改变容量大小。

谢谢大家浏览！！！