C++中String类详解以及仿写

C++中string类详解以及仿写

string类介绍
- string中的成员类型
string函数介绍
string仿写(见下篇)
END！

string类介绍

string类用于初始化单字节字符和字符产类型的数据。
string不是一个单独的容器，只是basic_string模板类中的一个typedef，相对应的还有wstring等。在实际使用过程中，并不区分他们的区别。
在这里插入图片描述
string相对于一个保存字符的序列容器，除了有字符串的一些常用操作外，还包含了所有其他容器的操作，包括：增加，删除，修改，查找比较，输入，输出等。

在函数使用过程中，可认为basic_string就是string。

string中的成员类型

成员类型	定义
value_type	值类型（char）
size_type	size_t
difference_type	差值类型（int）
reference	value_type&
const_reference	const value_type&
pointer	value_type*
const_pointer	const value_type*
iterator	随机访问迭代器
const_iterator	随机访问迭代器
reverse_iterator	std::reverse_iterator
const_reverse_iterator	std::reverse_iterator

string函数介绍

构造函数

成员函数	功能
basic_string();	默认构造函数，构造空string（零大小和未指定的容量）
basic_string(size_type count,CharT ch);	构造具有count个字符ch的string
basic_string(const CharT* s);	以s指向的字符串构造string
basic_string(const CharT* s，size_type count);	以s指向的字符串的前count个字符构造string
basic_string(const CharT* s，size_type pos，size_type count);	以s指向的字符串的[pos,pos + count)的几个字符构造string
basic_string(const basic_string&other);	复制构造函数构造string
basic_string(const basic_string&other，size_type pos);	复制构造函数从pos位置构造string
basic_string(const basic_string&other，size_type pos，size_type count);	复制构造函数从pos位置起count个字符构造string
basic_string(std::initializer_list ilist);	构造拥有initializer_list ilist 内容的string
basic_string& operator=(const basic_string& str);	以str的内容替换内容
basic_string& operator=(std::initializer_list ilist);	以initializer_list ilist 的内容替换内容
basic_string& assign(const CharT* s);	以s所指向的空终止字符串的内容替换内容
basic_string& assign(size_type count,CharT ch);	以count个ch的内容替换内容
basic_string& assign(const basic_string& str);	以str的内容替换内容
basic_string& assign(const basic_string& str，size_type pos，size_type count);	以str的字串[pos,pos + count]内容替换内容

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1;
	string s2(10, 'a');
	string s3("hello world");
	string s4("hello world", 5);
	string s5("hello world", 3,5);
	string s6(s3);
	string s7(s3, 3);
	string s8(s3, 3, 5);
	string s9 = "hello world";
	string s10;
	s10.assign("hello world", 3, 5);

	cout << "s1:" << s1 << endl;
	cout << "s2:" << s2 << endl;
	cout << "s3:" << s3 << endl;
	cout << "s4:" << s4 << endl;
	cout << "s5:" << s5 << endl;
	cout << "s6:" << s6 << endl;
	cout << "s7:" << s7 << endl;
	cout << "s8:" << s8 << endl;
	cout << "s9:" << s9 << endl;
	cout << "s10:" << s10 << endl;

	return 0;
}

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元素访问

元素访问	功能
reference at( size_type pos );	返回到位于指定位置 pos 的字符的引用。进行边界检查，非法访问时抛出 std::out_of_range 类型的异常。
const_reference at( size_type pos );	返回到位于指定位置 pos 的字符的引用。进行边界检查，非法访问时抛出 std::out_of_range 类型的异常。
reference operator[]( size_type pos );	返回到位于指定位置 pos 的字符的引用。不进行边界检查。若 pos > size() ，则行为未定义。
const_reference operator[]( size_type pos ) const;	返回到位于指定位置 pos 的字符的引用。不进行边界检查。若 pos > size() ，则行为未定义。
CharT& front();	返回到 string 中首字符的引用。若 empty() == true 则行为未定义。
const CharT& front() const;	返回到 string 中首字符的引用。若 empty() == true 则行为未定义。
CharT& back();	返回string中的末字符。若 empty() == true 则行为未定义。
const CharT& back() const;	返回string中的末字符。若 empty() == true 则行为未定义。
const CharT* data() const;	返回指向作为字符存储工作的底层数组的指针。data() 与 c_str() 进行同一功能。
CharT* data() ;	返回指向作为字符存储工作的底层数组的指针。data() 与 c_str() 进行同一功能。
const CharT* c_str() const;	返回指向拥有数据等价于存储于字符串中的空终止字符数组的指针。data() 与 c_str() 进行同一功能。

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	
	char ch1 = s1.at(3);
	char ch2 = s1[3];
	char ch3 = s1.front();
	char ch4 = s1.back();

	const char* str1 = s1.data();
	
	const char* cstr = s1.c_str();	

	cout << "s1:" << s1 << endl;
	cout << "ch1:" << ch1 << endl;
	cout << "ch2:" << ch2 << endl;
	cout << "ch3:" << ch3 << endl;
	cout << "ch4:" << ch4 << endl;
	cout << "str1:" << str1 << endl;
	cout << "cstr:" << cstr << endl;

	return 0;
}
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迭代器(注意越界)

迭代器	功能
iterator begin();	返回指向string首字符的迭代器。
const_iterator begin() const;	返回指向string首字符的迭代器。
iterator end();	返回指向后随string末字符的字符的迭代器。
const_iterator end() const;	返回指向后随string末字符的字符的迭代器。
reverse_iterator rbegin();	返回指向逆转string首字符的逆向迭代器。
const_reverse_iterator rbegin() const;	返回指向逆转string首字符的逆向迭代器。
reverse_iterator rend();	返回指向后随逆向string末字符的字符的逆向迭代器。
const_reverse_iterator rend() const;	返回指向后随逆向string末字符的字符的逆向迭代器。

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#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	
	auto ch1 = *s1.begin();
	auto ch2 = *(s1.end() - 1);
	auto ch3 = *s1.rbegin();
	auto ch4 = *(s1.rend() - 1) ;

	*s1.begin() = 'x';

	cout << "ch1:" << ch1 << endl;
	cout << "ch2:" << ch2 << endl;
	cout << "ch3:" << ch3 << endl;
	cout << "ch4:" << ch4 << endl;
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	return 0;
}

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插入(insert,push_back)和删除(erase,pop_back,clear)

插入和删除	功能
basic_string& insert( size_type index, size_type count, CharT ch );	在位置 index 插入 count 个字符 ch 的副本。
basic_string& insert( size_type index, const CharT* s );	在位置 index 插入 s 所指向的空终止字符串。
basic_string& insert( size_type index, const CharT* s, size_type count );	在位置 index 插入范围 [s, s+count) 中的字符。范围能含有空字符。
basic_string& insert( size_type index, const basic_string& str );	在位置 index 插入 string str 。
basic_string& insert( size_type index, const basic_string& str, size_type index_str, size_type count );	在位置 index 插入由 str.substr(index_str, count) 获得的 string 。
basic_string& erase( size_type index = 0, size_type count = npos );	移除始于 index 的 min(count, size() - index) 个字符。
iterator erase( iterator position );	移除位于 position 的字符。
iterator erase( iterator first, iterator last );	移除范围 [first, last) 中的字符。
void push_back( CharT ch );	后附给定字符 ch 到字符串尾。
void pop_back();	从字符串移除末字符。
void clear();	从 string 移除所有字符。

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	
	s1.insert(1, "this");
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	s1.erase(1, 3);
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	s1.push_back('a');
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	s1.pop_back();
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	s1.clear();
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	return 0;
}

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插入（append,+=（尾部附加数据））

插入（尾部附加数据）	功能
basic_string& append( size_type count, CharT ch );	后附 count 个 ch 的副本
basic_string& append( const basic_string& str );	后附 string str
basic_string& append( const basic_string& str,size_type pos, size_type count );	后附 str 的子串 [pos, pos+count) 。若 pos > str.size() ，则抛出 std::out_of_range 。
basic_string& operator+=( const basic_string& str );	后附 string str 。
basic_string& operator+=( CharT ch );	后附字符 ch 。
basic_string& operator+=( const CharT* s );	后附 s 所指向的空终止字符串。
basic_string& operator+=( std::initializer_list ilist );	后附 initializer_list ilist 中的字符。

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	string s2 = "is";

	s1.append(2,'a');
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	s1.append("This");
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	s1 += s2;
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	s1 += 'a';
	cout << "s1:" << s1 << endl;

	return 0;
}

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字典比较函数

比较函数	功能
int compare( const basic_string& str ) const;	比较此 string 与 str 。
int compare( size_type pos1, size_type count1, const basic_string& str ) const;	比较此 string 的 [pos1, pos1+count1) 子串与 str 。若 count1 > size() - pos1 则子串为 [pos1, size()) 。
int compare( size_type pos1, size_type count1, const basic_string& str, size_type pos2, size_type count2 ) const;	比较此 string 的 [pos1, pos1+count1) 子串与 str 的子串 [pos2, pos2+count2) 。若 count1 > size() - pos1 则第一子串为 [pos1, size()) 。若 count2 > str.size() - pos2 则第二子串为 [pos2, str.size()) 。
int compare( const CharT* s ) const;	比较此 string 与始于 s 所指向字符的长度为 Traits::length(s) 的空终止字符序列。
int compare( size_type pos1, size_type count1, const CharT* s ) const;	比较此 string 的 [pos1, pos1+count1) 子串与始于 s 所指向字符的长度为 Traits::length(s) 的空终止字符序列。若 count1 > size() - pos1 则子串为 [pos1, size()) 。
int compare( size_type pos1, size_type count1, const CharT* s, size_type count2 ) const;	比较此 string 的 [pos1, pos1+count1) 子串与范围 [s, s + count2) 中的字符。（注意：范围 [s, s + count2) 中的字符可包含空字符。）

compare结果描述

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#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	string s2 = "he";
	string s3 = "hello nihao";

	cout << s1.compare(s2) << endl;
	cout << s1.compare(0, 3, s3) << endl;

	return 0;
}

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前缀后缀（C++20）

前缀、后缀函数	功能
bool starts_with( std::basic_string_view sv ) const noexcept;	检查 string 是否始于给定前缀。
bool starts_with( CharT c ) const ;	检查 string 是否始于给定前缀。
bool starts_with( const CharT* s ) const;	检查 string 是否始于给定前缀。
constexpr bool ends_with( std::basic_string_view sv ) const noexcept;	检查 string 是否终于给定后缀
bool ends_with( CharT c ) const ;	检查 string 是否终于给定后缀
bool ends_with( const CharT* s ) const;	检查 string 是否终于给定后缀

返回值

若 string 终于给定后缀则为 true ，否则为 false 。

##加粗样式 replace,substr,copy,resize,swap函数（只列出部分）

函数名称	功能
basic_string& replace( size_type pos, size_type count, const basic_string& str );	以新字符串替换 [pos, pos + count) 所指示的 string 部分。
basic_string& replace( const_iterator first, const_iterator last,const basic_string& str );	以新字符串替换[first, last) 所指示的 string 部分。
basic_string substr( size_type pos = 0, size_type count = npos ) const;	返回子串 [pos, pos+count) 。若请求的字串越过字符串的结尾，即 count 大于 size() - pos （例如若 count == npos ），则返回的子串为 [pos, size()) 。
size_type copy( CharT* dest, size_type count, size_type pos = 0 ) const;	复制子串 [pos, pos+count) 到 dest 所指向的字符串。
void resize( size_type count );	重设 string 大小以含 count 个字符。
void resize( size_type count, CharT ch );	初始化新字符为 ch 。
void swap( basic_string& other );	交换 string 与 other 的内容。

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";
	string s2 = "This is";

	cout << s1.replace(0, 3, "re") << endl;
	cout << s1.substr(3, 7) << endl;
	
	s1.resize(7);
	cout << s1 << endl;

	s1.swap(s2);
	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

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查找函数

查找函数	功能
size_type find( const basic_string& str, size_type pos = 0 ) const;	寻找等于 str 的首个子串。
size_type find( const CharT* s, size_type pos, size_type count ) const;	寻找等于范围 [s, s+count) 的首个子串。此范围能含空字符。
size_type find( const CharT* s, size_type pos = 0 ) const;	寻找等于 s 所指向的字符串的首个子串。
size_type find( CharT ch, size_type pos = 0 ) const;	寻找首个字符 ch （由后述规则当作单字节子串）。
size_type rfind( const basic_string& str, size_type pos = npos ) const;	寻找等于 str 的最后子串。
size_type rfind( const CharT* s, size_type pos, size_type count ) const;	寻找等于范围 [s, s+count) 的最后子串。此范围能包含空字符。
size_type rfind( const CharT* s, size_type pos = npos ) const;	寻找等于 s 所指向的字符串的最后子串。
size_type rfind( CharT ch, size_type pos = npos ) const;	寻找等于 ch 的最后字符。
size_type find_first_of( const basic_string& str, size_type pos = 0 ) const;	寻找等于 str 中字符之一的首个字符。
size_type find_first_of( const CharT* s, size_type pos, size_type count ) const;	寻找等于范围 [s, s+count) 中字符中字符之一的首个字符。
size_type find_first_of( const CharT* s, size_type pos = 0 ) const;	size_type find_first_of( CharT ch, size_type pos = 0 ) const;
寻找等于 s 所指向的字符串中字符之一的首个字符。	寻找等于 ch 的首个字符。
size_type find_first_not_of( const basic_string& str, size_type pos = 0 ) const;	寻找不等于 str 中任何字符的首个字符。
size_type find_first_not_of( const CharT* s, size_type pos, size_type count ) const;	寻找不等于范围 [s, s+count) 中任何字符的首个字符。此范围能包含空字符。
size_type find_first_not_of( const CharT* s, size_type pos = 0 ) const;	寻找不等于 s所指向的字符串中任何字符的首个字符。
size_type find_first_not_of( CharT ch, size_type pos = 0 ) const;	寻找不等于 ch 的首个字符。
size_type find_last_of( const basic_string& str, size_type pos = npos ) const;
寻找等于给定字符序列中字符之一的最后字符。str 中。若区间中不存在这种字符，则返回 npos 。
size_type find_last_of( const CharT* s, size_type pos, size_type count ) const;	寻找等于范围 [s, s+count) 中字符之一的最后字符。
size_type find_last_of( const CharT* s, size_type pos = npos ) const;	寻找等于范围 [s, s+count) 中字符之一的最后字符。
size_type find_last_of( CharT ch, size_type pos = npos ) const;	寻找等于范围 [s, s+count) 中字符之一的最后字符。
size_type find_last_not_of( const basic_string& str, size_type pos = npos ) const;	寻找不等于 str 中任何字符的最后字符。
size_type find_last_not_of( const CharT* s, size_type pos, size_type count ) const;	寻找不等于范围 [s, s+count) 中任何字符的最后字符。
size_type find_last_not_of( const CharT* s, size_type pos = npos ) const;	寻找不等于 s 所指向的字符串中任何字符的最后字符。
size_type find_last_not_of( CharT ch, size_type pos = npos ) const;	寻找不等于 ch 的最后字符。

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "hello world";

	cout << s1.find("llo") << endl;
	cout << s1.find_first_of('l') << endl;
	cout << s1.find_first_not_of('l') << endl;

	return 0;
}

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非成员函数

函数	功能
operator+	连接两个字符串或者一个字符串和一个字符
operator<<	执行字符串的流输入与输出
operator>>	执行字符串的流输入与输出
template< class CharT, class Traits, class Allocator >
std::basic_istream& getline( std::basic_istream& input, std::basic_string& str, CharT delim );	getline 从输入流读取字符并将它们放进 string

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 ;

	cout << s1 << endl;
	
	getline(std::cin, s1);

	cout << s1 << endl;

	return 0;
}

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数值转换

str - 要转换的字符串
pos - 存储已处理字符数的整数的地址
base - 数的底

数值转换	功能
int stoi( const std::string& str, std::size_t* pos = 0, int base = 10 );	转换字符串为有符号整数
long stol( const std::string& str, std::size_t* pos = 0, int base = 10 );	转换字符串为有符号整数
long long stoll( const std::string& str, std::size_t* pos = 0, int base = 10 );	转换字符串为有符号整数
unsigned long stoul( const std::string& str, std::size_t* pos = 0, int base = 10 );	转换字符串为无符号整数
unsigned long long stoull( const std::string& str, std::size_t* pos = 0, int base = 10 );	转换字符串为无符号整数
float stof( const std::string& str, std::size_t* pos = 0 );	转换字符串为浮点值
double stod( const std::string& str, std::size_t* pos = 0 );	转换字符串为浮点值
long double stold( const std::string& str, std::size_t* pos = 0 );	转换字符串为浮点值
std::string to_string( int value );	把有符号十进制整数转换为字符串，与 std::sprintf(buf, “%d”, value) 在有足够大的 buf 时产生的内容相同。(也可以转换为float等，替换关键字即可)
std::wstring to_wstring( int value );	转换有符号十进制整数为宽字符串，其内容与 std::swprintf(buf, sz, L"%d", value) 对于充分大的 buf 将会生成的内容相同。(也可以转换float等，替换关键字即可)

#include
#include

using namespace std;

int main()
{
	string s1 = "123" ;
	string s2 = "123.33";
	string s3 = "127a with ";

	float a = 5.6789;

	cout << stoi(s1) << endl;
	cout << stof(s2) << endl;
	cout << stoi(s3) << endl;
	cout << to_string(a) << endl;

	return 0;
}
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原文地址：https://blog.csdn.net/qq_44423388/article/details/125895803