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      C++ string詳解

       月之夜 2010-04-21

      之所以拋棄char*的字符串而選用C++標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)中的string類,是因?yàn)樗颓罢弑容^起來(lái),不必?fù)?dān)心內(nèi)存是否足夠、字符串長(zhǎng)度等等,而且作為一個(gè)類出現(xiàn),他集成的操作函數(shù)足以完成我們大多數(shù)情況下(甚至是100%)的需要。我們可以用 = 進(jìn)行賦值操作,== 進(jìn)行比較,+ 做串聯(lián)(是不是很簡(jiǎn)單?)。我們盡可以把它看成是C++的基本數(shù)據(jù)類型。
         好了,進(jìn)入正題………
      首先,為了在我們的程序中使用string類型,我們必須包含頭文件 。如下:
         #include //注意這里不是string.h string.h是C字符串頭文件

      1.聲明一個(gè)C++字符串
      聲明一個(gè)字符串變量很簡(jiǎn)單:
         string Str;
      這樣我們就聲明了一個(gè)字符串變量,但既然是一個(gè)類,就有構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。上面的聲明沒(méi)有傳入?yún)?shù),所以就直接使用了string的默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù),這個(gè)函數(shù)所作的就是把Str初始化為一個(gè)空字符串。String類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)如下:
      a)    string s;  //生成一個(gè)空字符串s
      b)    string s(str) //拷貝構(gòu)造函數(shù) 生成str的復(fù)制品
      c)    string s(str,stridx) //將字符串str內(nèi)“始于位置stridx”的部分當(dāng)作字符串的初值
      d)    string s(str,stridx,strlen) //將字符串str內(nèi)“始于stridx且長(zhǎng)度頂多strlen”的部分作為字符串的初值
      e)    string s(cstr) //將C字符串作為s的初值
      f)    string s(chars,chars_len) //將C字符串前chars_len個(gè)字符作為字符串s的初值。
      g)    string s(num,c) //生成一個(gè)字符串,包含num個(gè)c字符
      h)    string s(beg,end) //以區(qū)間beg;end(不包含end)內(nèi)的字符作為字符串s的初值
      i)    s.~string() //銷毀所有字符,釋放內(nèi)存
      都很簡(jiǎn)單,我就不解釋了。
      2.字符串操作函數(shù)
         這里是C++字符串的重點(diǎn),我先把各種操作函數(shù)羅列出來(lái),不喜歡把所有函數(shù)都看完的人可以在這里找自己喜歡的函數(shù),再到后面看他的詳細(xì)解釋。
      a) =,assign()   //賦以新值
      b) swap()   //交換兩個(gè)字符串的內(nèi)容
      c) +=,append(),push_back() //在尾部添加字符
      d) insert() //插入字符
      e) erase() //刪除字符
      f) clear() //刪除全部字符
      g) replace() //替換字符
      h) + //串聯(lián)字符串
      i) ==,!=,<,<=,>,>=,compare()  //比較字符串
      j) size(),length()  //返回字符數(shù)量
      k) max_size() //返回字符的可能最大個(gè)數(shù)
      l) empty()  //判斷字符串是否為空
      m) capacity() //返回重新分配之前的字符容量
      n) reserve() //保留一定量?jī)?nèi)存以容納一定數(shù)量的字符
      o) [ ], at() //存取單一字符
      p) >>,getline() //從stream讀取某值
      q) <<  //將謀值寫入stream
      r) copy() //將某值賦值為一個(gè)C_string
      s) c_str() //將內(nèi)容以C_string返回
      t) data() //將內(nèi)容以字符數(shù)組形式返回
      u) substr() //返回某個(gè)子字符串
      v)查找函數(shù)
      w)begin() end() //提供類似STL的迭代器支持
      x) rbegin() rend() //逆向迭代器
      y) get_allocator() //返回配置器
      下面詳細(xì)介紹:
      2.    C++提供的由C++字符串得到對(duì)應(yīng)的C_string的方法是使用data()、c_str()和copy(),其中,data()以字符數(shù)組的形式返回字符串內(nèi)容,但并不添加’2.2 大小和容量函數(shù)
         一個(gè)C++字符串存在三種大?。篴)現(xiàn)有的字符數(shù),函數(shù)是size()和length(),他們等效。Empty()用來(lái)檢查字符串是否為空。b)max_size() 這個(gè)大小是指當(dāng)前C++字符串最多能包含的字符數(shù),很可能和機(jī)器本身的限制或者字符串所在位置連續(xù)內(nèi)存的大小有關(guān)系。我們一般情況下不用關(guān)心他,應(yīng)該大小足夠我們用的。但是不夠用的話,會(huì)拋出length_error異常c)capacity()重新分配內(nèi)存之前 string所能包含的最大字符數(shù)。這里另一個(gè)需要指出的是reserve()函數(shù),這個(gè)函數(shù)為string重新分配內(nèi)存。重新分配的大小由其參數(shù)決定,默認(rèn)參數(shù)為0,這時(shí)候會(huì)對(duì)string進(jìn)行非強(qiáng)制性縮減。

      還有必要再重復(fù)一下C++字符串和C字符串轉(zhuǎn)換的問(wèn)題,許多人會(huì)遇到這樣的問(wèn)題,自己做的程序要調(diào)用別人的函數(shù)、類什么的(比如數(shù)據(jù)庫(kù)連接函數(shù)Connect(char*,char*)),但別人的函數(shù)參數(shù)用的是char*形式的,而我們知道,c_str()、data()返回的字符數(shù)組由該字符串擁有,所以是一種const char*,要想作為上面提及的函數(shù)的參數(shù),還必須拷貝到一個(gè)char*,而我們的原則是能不使用C字符串就不使用。那么,這時(shí)候我們的處理方式是:如果此函數(shù)對(duì)參數(shù)(也就是char*)的內(nèi)容不修改的話,我們可以這樣Connect((char*)UserID.c_str(), (char*)PassWD.c_str()),但是這時(shí)候是存在危險(xiǎn)的,因?yàn)檫@樣轉(zhuǎn)換后的字符串其實(shí)是可以修改的(有興趣地可以自己試一試),所以我強(qiáng)調(diào)除非函數(shù)調(diào)用的時(shí)候不對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改,否則必須拷貝到一個(gè)char*上去。當(dāng)然,更穩(wěn)妥的辦法是無(wú)論什么情況都拷貝到一個(gè)char*上去。同時(shí)我們也祈禱現(xiàn)在仍然使用C字符串進(jìn)行編程的高手們(說(shuō)他們是高手一點(diǎn)兒也不為過(guò),也許在我們還穿開(kāi)襠褲的時(shí)候他們就開(kāi)始編程了,哈哈…)寫的函數(shù)都比較規(guī)范,那樣我們就不必進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換了。

      2.3元素存取
         我們可以使用下標(biāo)操作符[]和函數(shù)at()對(duì)元素包含的字符進(jìn)行訪問(wèn)。但是應(yīng)該注意的是操作符[]并不檢查索引是否有效(有效索引0~str.length()),如果索引失效,會(huì)引起未定義的行為。而at()會(huì)檢查,如果使用at()的時(shí)候索引無(wú)效,會(huì)拋出out_of_range異常。
         有一個(gè)例外不得不說(shuō),const string a;的操作符[]對(duì)索引值是a.length()仍然有效,其返回值是’const string Cstr(“const string”);
      string Str(“string”);

      Str[3];    //ok
      Str.at(3);  //ok

      Str[100]; //未定義的行為
      Str.at(100);  //throw out_of_range

      Str[Str.length()]  //未定義行為
      Cstr[Cstr.length()] //返回 ‘\0’
      Str.at(Str.length());//throw out_of_range
      Cstr.at(Cstr.length()) ////throw out_of_range

      我不贊成類似于下面的引用或指針賦值:
      char& r=s[2];
      char* p= &s[3];
      因?yàn)橐坏┌l(fā)生重新分配,r,p立即失效。避免的方法就是不使用。

      2.4比較函數(shù)
         C++字符串支持常見(jiàn)的比較操作符(>,>=,<,<=,==,!=),甚至支持string與C-string的比較(如 str<”hello”)。在使用>,>=,<,<=這些操作符的時(shí)候是根據(jù)“當(dāng)前字符特性”將字符按字典順序進(jìn)行逐一得比較。字典排序靠前的字符小,比較的順序是從前向后比較,遇到不相等的字符就按這個(gè)位置上的兩個(gè)字符的比較結(jié)果確定兩個(gè)字符串的大小。同時(shí),string(“aaaa”)    另一個(gè)功能強(qiáng)大的比較函數(shù)是成員函數(shù)compare()。他支持多參數(shù)處理,支持用索引值和長(zhǎng)度定位子串來(lái)進(jìn)行比較。他返回一個(gè)整數(shù)來(lái)表示比較結(jié)果,返回值意義如下:0-相等 〉0-大于 <0-小于。舉例如下:
         string s(“abcd”);
         
         s.compare(“abcd”); //返回0
         s.compare(“dcba”); //返回一個(gè)小于0的值
         s.compare(“ab”); //返回大于0的值
         
      s.compare(s); //相等
         s.compare(0,2,s,2,2); //用”ab”和”cd”進(jìn)行比較 小于零
         s.compare(1,2,”bcx”,2); //用”bc”和”bc”比較。
      怎么樣?功能夠全的吧!什么?還不能滿足你的胃口?好吧,那等著,后面有更個(gè)性化的比較算法。先給個(gè)提示,使用的是STL的比較算法。什么?對(duì)STL一竅不通?靠,你重修吧!

      2.5 更改內(nèi)容
      這在字符串的操作中占了很大一部分。
      首先講賦值,第一個(gè)賦值方法當(dāng)然是使用操作符=,新值可以是string(如:s=ns) 、c_string(如:s=”gaint”)甚至單一字符(如:s=’j’)。還可以使用成員函數(shù)assign(),這個(gè)成員函數(shù)可以使你更靈活的對(duì)字符串賦值。還是舉例說(shuō)明吧:
      s.assign(str); //不說(shuō)
      s.assign(str,1,3);//如果str是”iamangel” 就是把”ama”賦給字符串
      s.assign(str,2,string::npos);//把字符串str從索引值2開(kāi)始到結(jié)尾賦給s
      s.assign(“gaint”); //不說(shuō)
      s.assign(“nico”,5);//把’n’ ‘I’ ‘c’ ‘o’ ‘\0’賦給字符串
      s.assign(5,’x’);//把五個(gè)x賦給字符串
      把字符串清空的方法有三個(gè):s=””;s.clear();s.erase();(我越來(lái)越覺(jué)得舉例比說(shuō)話讓別人容易懂!)。
      string提供了很多函數(shù)用于插入(insert)、刪除(erase)、替換(replace)、增加字符。
      先說(shuō)增加字符(這里說(shuō)的增加是在尾巴上),函數(shù)有 +=、append()、push_back()。舉例如下:
      s+=str;//加個(gè)字符串
      s+=”my name is jiayp”;//加個(gè)C字符串
      s+=’a’;//加個(gè)字符

      s.append(str);
      s.append(str,1,3);//不解釋了 同前面的函數(shù)參數(shù)assign的解釋
      s.append(str,2,string::npos)//不解釋了

      s.append(“my name is jiayp”);
      s.append(“nico”,5);
      s.append(5,’x’);

       

          字符串操作是一個(gè)不小的主題,在標(biāo)準(zhǔn)C++中,string字符串類成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),之所以拋棄char*的字符串而選用C++標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)中的string類,是因?yàn)樗颓罢弑容^起來(lái),不必?fù)?dān)心內(nèi)存是否足夠、字符串長(zhǎng)度等等,而且作為一個(gè)類出現(xiàn),他集成的操作函數(shù)足以完成我們大多數(shù)情況下的需要.
          下面我們首先從一些示例開(kāi)始學(xué)習(xí)下string類的使用.
      1)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s("hehe");
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      2)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          char chs[] = "hehe";
          string s(chs);
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      3)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          char chs[] = "hehe";
          string s(chs,1,3);    //指定從chs的索引1開(kāi)始,最后復(fù)制3個(gè)字節(jié)
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      4)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s1("hehe");
          string s2(s1);   
          cout<<s2<<endl;
          cin.get();
      }
      5)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s1("hehe",2,3);
          string s2(s1);   
          cout<<s2<<endl;
          cin.get();
      }
      6)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          char chs[] = "hehe";
          string s(chs,3);    //將chs前3個(gè)字符作為初值構(gòu)造
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      7)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s(10,'k');    //分配10個(gè)字符,初值都是'k'
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      //以上是string類實(shí)例的構(gòu)造手段,都很簡(jiǎn)單.

      9)
      //賦新值
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s(10,'k');    //分配10個(gè)字符,初值都是'k'
          cout<<s<<endl;
          s = "hehehehe";
          cout<<s<<endl;
          s.assign("kdje");
          cout<<s<<endl;
          s.assign("fkdhfkdfd",5);    //重新分配指定字符串的前5的元素內(nèi)容
          cout<<s<<endl;       
          cin.get();
      }
      10)
      //swap方法交換
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s1 = "hehe";
          string s2 = "gagaga";
          cout<<"s1 : "<<s1<<endl;
          cout<<"s2 : "<<s2<<endl;
          s1.swap(s2);
          cout<<"s1 : "<<s1<<endl;
          cout<<"s2 : "<<s2<<endl;
          cin.get();
      }
      11)
      //+=,append(),push_back()在尾部添加字符
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "hehe";
          s += "gaga";
          cout<<s<<endl;
          s.append("嘿嘿");    //append()方法可以添加字符串
          cout<<s<<endl;
          s.push_back('k');    //push_back()方法只能添加一個(gè)字符...
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      12)
      //insert() 插入字符.其實(shí),insert運(yùn)用好,與其他的插入操作是一樣的.
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "hehe";
          s.insert(0,"頭部");            //在頭部插入
          s.insert(s.size(),"尾部");    //在尾部插入
          s.insert(s.size()/2,"中間");//在中間插入
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      13)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg";
          s.erase(0,1);    //從索引0到索引1,即刪除掉了'a'
          cout<<s<<endl;
          //其實(shí),還可以使用replace方法來(lái)執(zhí)行刪除操作
          s.replace(2,3,"");//即將指定范圍內(nèi)的字符替換成"",即變相刪除了
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }

      14)
      //clear() 刪除全部字符
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg";
          cout<<s.length()<<endl;
          s.clear();
          cout<<s.length()<<endl;
          //使用earse方法變相全刪除
          s = "dkjfd";
          cout<<s.length()<<endl;
          s.erase(0,s.length());
          cout<<s.length()<<endl;

          cin.get();
      }
      15)
      //replace() 替換字符
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg";
          s.replace(2,3,"!!!!!");//從索引2開(kāi)始3個(gè)字節(jié)的字符全替換成"!!!!!"
          cout<<s<<endl;
          cin.get();
      }
      16)
      //==,!=,<,<=,>,>=,compare()  比較字符串
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s1 = "abcdefg";
          string s2 = "abcdefg";   
          if (s1==s2)cout<<"s1 == s2"<<endl;
          else cout<<"s1 != s2"<<endl;
         
          if (s1!=s2)cout<<"s1 != s2"<<endl;
          else cout<<"s1 == s2"<<endl;
         
          if (s1>s2)cout<<"s1 > s2"<<endl;
          else cout<<"s1 <= s2"<<endl;
         
          if (s1<=s2)cout<<"s1 <= s2"<<endl;
          else cout<<"s1 > s2"<<endl;

          cin.get();
      }
      17)
      //size(),length()  返回字符數(shù)量
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg";
          cout<<s.size()<<endl;
          cout<<s.length()<<endl;

          cin.get();
      }
      18)
      //max_size() 返回字符的可能最大個(gè)數(shù)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg";
          cout<<s.max_size()<<endl;

          cin.get();
      }
      19)
      //empty()  判斷字符串是否為空
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s ;
          if (s.empty())
              cout<<"s 為空."<<endl;
          else
              cout<<"s 不為空."<<endl;

          s = s + "abcdefg";
          if (s.empty())
              cout<<"s 為空."<<endl;
          else
              cout<<"s 不為空."<<endl;

          cin.get();
      }
      20)
      // [ ], at() 存取單一字符
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg1111";
         
          cout<<"use []:"<<endl;
          for(int i=0; i<s.length(); i++)
          {
              cout<<s[i]<<endl;
          }
          cout<<endl;

          cout<<"use at():"<<endl;
          for(int i=0; i<s.length(); i++)
          {
              cout<<s.at(i)<<endl;
          }
          cout<<endl;
         
          cin.get();
      }
      21)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg1111";
         
          const char * chs1 = s.c_str();
          const char * chs2 = s.data();

          cout<<"use at():"<<endl;
          int i;
          for(i=0; i<s.length(); i++)
          {
              cout<<"c_str() : "<<chs1[i]<<endl;
              cout<<"data() : "<<chs2[i]<<endl;
          }
          cout<<"c_str() : "<<chs1<<endl;
          cout<<"data() : "<<chs2<<endl;
          cout<<endl;
         
          cin.get();
      }
      22)
      // substr() 返回某個(gè)子字符串
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg1111";
         
          string str = s.substr(5,3);//從索引5開(kāi)始3個(gè)字節(jié)
          cout<<str<<endl;
         
          cin.get();
      }
      23)
      // find 查找函數(shù)
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg1111";
          string pattern = "fg";
          string::size_type pos;
          pos = s.find(pattern,0);        //從索引0開(kāi)始,查找符合字符串"f"的頭索引
          cout<<pos<<endl;
          string str = s.substr(pos,pattern.size());
          cout<<str<<endl;
          cin.get();
      }
      24)
      // begin() end() 提供類似STL的迭代器支持
      #include <string>
      #include <iostream>
      using namespace std;

      void main()
      {
          string s = "abcdefg1111";
          for(string::iterator iter = s.begin(); iter!=s.end(); iter++)
          {
              cout<<*iter<<endl;
          }
          cout<<endl;

          cin.get();
      }
              一個(gè)C++字符串存在三種大小:a)現(xiàn)有的字符數(shù),函數(shù)是size()和length(),他們等效。 Empty()用來(lái)檢查字符串是否為空。b)max_size() 這個(gè)大小是指當(dāng)前C++字符串最多能包含的字符數(shù),很可能和機(jī)器本身的限制或者字符串所在位置連續(xù)內(nèi)存的大小有關(guān)系。我們一般情況下不用關(guān)心他,應(yīng)該大小足夠我們用的。但是不夠用的話,會(huì)拋出length_error異常c)capacity()重新分配內(nèi)存之前 string所能包含的最大字符數(shù)。這里另一個(gè)需要指出的是reserve()函數(shù),這個(gè)函數(shù)為string重新分配內(nèi)存。重新分配的大小由其參數(shù)決定,默認(rèn)參數(shù)為0,這時(shí)候會(huì)對(duì)string進(jìn)行非強(qiáng)制性縮減

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