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STL之一：字符串用法详解

2015-09-24 10:51 344 查看

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字符串是程序设计中最复杂的变成内容之一。STLstring类提供了强大的功能，使得许多繁琐的编程内容用简单的语句就可完成。string字符串类减少了C语言编程中三种最常见且最具破坏性的错误：超越数组边界；通过违背初始化或被赋以错误值的指针来访问数组元素；以及在释放了某一数组原先所分配的存储单元后仍保留了“悬挂”指针。

string函数列表

函数名	描述
begin	得到指向字符串开头的Iterator
end	得到指向字符串结尾的Iterator
rbegin	得到指向反向字符串开头的Iterator
rend	得到指向反向字符串结尾的Iterator
size	得到字符串的大小
length	和size函数功能相同
max_size	字符串可能的最大大小
capacity	在不重新分配内存的情况下，字符串可能的大小
empty	判断是否为空
operator[]	取第几个元素，相当于数组
c_str	取得C风格的constchar*字符串
data	取得字符串内容地址
operator=	赋值操作符
reserve	预留空间
swap	交换函数
insert	插入字符
append	追加字符
push_back	追加字符
operator+=	+=操作符
erase	删除字符串
clear	清空字符容器中所有内容
resize	重新分配空间
assign	和赋值操作符一样
replace	替代
copy	字符串到空间
find	查找
rfind	反向查找
find_first_of	查找包含子串中的任何字符，返回第一个位置
find_first_not_of	查找不包含子串中的任何字符，返回第一个位置
find_last_of	查找包含子串中的任何字符，返回最后一个位置
find_last_not_of	查找不包含子串中的任何字符，返回最后一个位置
substr	得到字串
compare	比较字符串
operator+	字符串链接
operator==	判断是否相等
operator!=	判断是否不等于
operator<</span>	判断是否小于
operator>>	从输入流中读入字符串
operator<<	字符串写入输出流
getline	从输入流中读入一行

6个find函数都是被重载了4次，以下是以find_first_of函数为例说明他们的参数，其他函数和其参数一样，也就是说总共有24个函数：

size_typefind_first_of(constbasic_string&s,size_typepos=0)

size_typefind_first_of(constcharT*s,size_typepos,size_typen)

size_typefind_first_of(constcharT*s,size_typepos=0)

size_typefind_first_of(charTc,size_typepos=0)

所有的查找函数都返回一个size_type类型，这个返回值一般都是所找到字符串的位置，如果没有找到，则返回string::npos。
有一点需要特别注意，所有和string::npos的比较一定要用string::size_type来使用，不要直接使用int或者unsignedint等类型。其实string::npos表示的是-1。

string类的构造函数

string(constchar*s);//用c字符串s初始化
string(intn,charc);//用n个字符c初始化
此外，string类还支持默认构造函数和复制构造函数，如strings1；strings2="hello"；都是正确的写法。当构造的string太长而无法表达时会抛出length_error异常

string类的字符操作
constchar&operator[](intn)const;
constchar&at(intn)const;
char&operator[](intn);
char&at(intn);
operator[]和at()均返回当前字符串中第n个字符的位置，但at函数提供范围检查，当越界时会抛出out_of_range异常，下标运算符[]不提供检查访问。
constchar*data()const;//返回一个非null终止的c字符数组
constchar*c_str()const;//返回一个以null终止的c字符串
intcopy(char*s,intn,intpos=0)const;//把当前串中以pos开始的n个字符拷贝到以s为起始位置的字符数组中，返回实际拷贝的数目

string的特性描述

intcapacity()const;//返回当前容量（即string中不必增加内存即可存放的元素个数）
intmax_size()const;//返回string对象中可存放的最大字符串的长度
intsize()const;//返回当前字符串的大小
intlength()const;//返回当前字符串的长度
boolempty()const;//当前字符串是否为空
voidresize(intlen,charc);//把字符串当前大小置为len，并用字符c填充不足的部分

string类的输入输出

string类重载运算符operator>>用于输入，同样重载运算符operator<<用于输出操作。
函数getline(istream&in,string&s);用于从输入流in中读取字符串到s中，以换行符'\n'分开。

string的赋值

string&operator=(conststring&s);//把字符串s赋给当前字符串
string&assign(constchar*s);//用c类型字符串s赋值
string&assign(constchar*s,intn);//用c字符串s开始的n个字符赋值
string&assign(conststring&s);//把字符串s赋给当前字符串
string&assign(intn,charc);//用n个字符c赋值给当前字符串
string&assign(conststring&s,intstart,intn);//把字符串s中从start开始的n个字符赋给当前字符串
string&assign(const_iteratorfirst,const_itertorlast);//把first和last迭代器之间的部分赋给字符串

string的连接

string&operator+=(conststring&s);//把字符串s连接到当前字符串的结尾
string&append(constchar*s);//把c类型字符串s连接到当前字符串结尾
string&append(constchar*s,intn);//把c类型字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string&append(conststring&s);//同operator+=()
string&append(conststring&s,intpos,intn);//把字符串s中从pos开始的n个字符连接到当前字符串的结尾
string&append(intn,charc);//在当前字符串结尾添加n个字符c
string&append(const_iteratorfirst,const_iteratorlast);//把迭代器first和last之间的部分连接到当前字符串的结尾

string的比较

booloperator==(conststring&s1,conststring&s2)const;//比较两个字符串是否相等
运算符">","<",">=","<=","!="均被重载用于字符串的比较；
intcompare(conststring&s)const;//比较当前字符串和s的大小
intcompare(intpos,intn,conststring&s)const;//比较当前字符串从pos开始的n个字符组成的字符串与s的大小
intcompare(intpos,intn,conststring&s,intpos2,intn2)const;//比较当前字符串从pos开始的n个字符组成的字符串与s中pos2开始的n2个字符组成的字符串的大小
intcompare(constchar*s)const;
intcompare(intpos,intn,constchar*s)const;
intcompare(intpos,intn,constchar*s,intpos2)const;
compare函数在>时返回1，<时返回-1，==时返回0

string的子串
stringsubstr(intpos=0,intn=npos)const;//返回pos开始的n个字符组成的字符串

string的交换：
voidswap(string&s2);//交换当前字符串与s2的值

string的查找函数
intfind(charc,intpos=0)const;//从pos开始查找字符c在当前字符串的位置
intfind(constchar*s,intpos=0)const;//从pos开始查找字符串s在当前串中的位置
intfind(constchar*s,intpos,intn)const;//从pos开始查找字符串s中前n个字符在当前串中的位置
intfind(conststring&s,intpos=0)const;//从pos开始查找字符串s在当前串中的位置
//查找成功时返回所在位置，失败返回string::npos的值
intrfind(charc,intpos=npos)const;//从pos开始从后向前查找字符c在当前串中的位置
intrfind(constchar*s,intpos=npos)const;
intrfind(constchar*s,intpos,intn=npos)const;
intrfind(conststring&s,intpos=npos)const;
//从pos开始从后向前查找字符串s中前n个字符组成的字符串在当前串中的位置，成功返回所在位置，失败时返回string::npos的值
intfind_first_of(charc,intpos=0)const;//从pos开始查找字符c第一次出现的位置
intfind_first_of(constchar*s,intpos=0)const;
intfind_first_of(constchar*s,intpos,intn)const;
intfind_first_of(conststring&s,intpos=0)const;
//从pos开始查找当前串中第一个在s的前n个字符组成的数组里的字符的位置。查找失败返回string::npos
intfind_first_not_of(charc,intpos=0)const;
intfind_first_not_of(constchar*s,intpos=0)const;
intfind_first_not_of(constchar*s,intpos,intn)const;
intfind_first_not_of(conststring&s,intpos=0)const;
//从当前串中查找第一个不在串s中的字符出现的位置，失败返回string::npos
intfind_last_of(charc,intpos=npos)const;
intfind_last_of(constchar*s,intpos=npos)const;
intfind_last_of(constchar*s,intpos,intn=npos)const;
intfind_last_of(conststring&s,intpos=npos)const;
intfind_last_not_of(charc,intpos=npos)const;
intfind_last_not_of(constchar*s,intpos=npos)const;
intfind_last_not_of(constchar*s,intpos,intn)const;
intfind_last_not_of(conststring&s,intpos=npos)const;
//find_last_of和find_last_not_of与find_first_of和find_first_not_of相似，只不过是从后向前查找

string的替换函数
string&replace(intp0,intn0,constchar*s);//删除从p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s
string&replace(intp0,intn0,constchar*s,intn);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入字符串s的前n个字符
string&replace(intp0,intn0,conststring&s);//删除从p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s
string&replace(intp0,intn0,conststring&s,intpos,intn);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s中从pos开始的n个字符
string&replace(intp0,intn0,intn,charc);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入n个字符c
string&replace(iteratorfirst0,iteratorlast0,constchar*s);//把[first0，last0）之间的部分替换为字符串s
string&replace(iteratorfirst0,iteratorlast0,constchar*s,intn);//把[first0，last0）之间的部分替换为s的前n个字符
string&replace(iteratorfirst0,iteratorlast0,conststring&s);//把[first0，last0）之间的部分替换为串s
string&replace(iteratorfirst0,iteratorlast0,intn,charc);//把[first0，last0）之间的部分替换为n个字符c
string&replace(iteratorfirst0,iteratorlast0,const_iteratorfirst,const_iteratorlast);//把[first0，last0）之间的部分替换成[first，last）之间的字符串

string的插入函数
string&insert(intp0,constchar*s);
string&insert(intp0,constchar*s,intn);
string&insert(intp0,conststring&s);
string&insert(intp0,conststring&s,intpos,intn);
//前4个函数在p0位置插入字符串s中pos开始的前n个字符
string&insert(intp0,intn,charc);//此函数在p0处插入n个字符c
iteratorinsert(iteratorit,charc);//在it处插入字符c，返回插入后迭代器的位置
voidinsert(iteratorit,const_iteratorfirst,const_iteratorlast);//在it处插入[first，last）之间的字符
voidinsert(iteratorit,intn,charc);//在it处插入n个字符c

string的删除函数
iteratorerase(iteratorfirst,iteratorlast);//删除[first，last）之间的所有字符，的位置返回删除后迭代器
iteratorerase(iteratorit);//删除it指向的字符，返回删除后迭代器的位置
string&erase(intpos=0,intn=npos);//删除pos开始的n个字符，返回修改后的字符串

string的迭代器处理
string::iterator或string::const_iterator声明迭代器变量，const_iterator不允许改变迭代的内容。常用迭代器函数有：
const_iteratorbegin()const;
iteratorbegin();//返回string的起始位置
const_iteratorend()const;
iteratorend();//返回string的最后一个字符后面的位置
const_iteratorrbegin()const;
iteratorrbegin();//返回string的最后一个字符的位置
const_iteratorrend()const;
iteratorrend();//返回string第一个字符位置的前面
rbegin和rend用于从后向前的迭代访问，通过设置迭代器string::reverse_iterator,string::const_reverse_iterator实现

1.string对象的定义和初始化

初始化string对象的几种方式有：

strings1;//默认构造函数，s1为空串

strings2(s1);//将s2初始化为s1的一个副本

strings3("value");//将s3初始化为value

strings4(n,'c');//将s4初始化为字符'c'的n个副本

strings5(s4,0,3)//从s4中下标为0的字符开始，连续取3个字符构成s5

strings6=s5+"value";//value接在s5后面，注意+操作符的左右操作数至少有一个是string类型的

迭代器创建，由于可将string看作字符的容器对象，因此可以给string类的构造函数传递两个迭代器，将它们之间的数据复制到心的string对象中。

#include"stdafx.h"
#include<iostream>
#include<string>

usingnamespacestd;

int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[])
{
strings1("Howareyou");
strings2(s1.begin(),s1.end());
strings3(s1.begin()+4,s1.begin()+7);
cout<<s1<<endl;
cout<<s2<<endl;
cout<<s3<<endl;
return0;
}

2.string对象的读写

string对象的读写可以通过两个方式：

通过cin从标准输入中读取，cin忽略开题所有的空白字符，读取字符直至再次遇到空白字符，读取终止。

用getline读取整行文本,getline函数接受两个参数：一个输入流对象和一个string对象。getline函数从输入流的下一行读取，并保存读取的内容到string中，但不包括换行符。和输入操作符不一样的是，getline并不忽略开头的换行符。即便它是输入的第一个字符，getline也将停止读入并返回。如果第一个字符就是换行符，则string参数将被置为空string。

3.string对象的插入操作

字符串一般通过包括首字符前、尾字符后、任意位置插入等几种情况。

#include"stdafx.h"
#include<iostream>
#include<string>

usingnamespacestd;

int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[])
{
strings1("do");
cout<<"Initialsizeis:"<<s1.size()<<endl;
s1.insert(0,"How");
s1.append("you");
s1=s1+"do?";
cout<<"Finalsizeis:"<<s1.size()<<endl;
cout<<s1<<endl;
return0;
}
程序运行结果如下：

通过该函数可以得出：

insert函数，第一个参数表明插入源串的位置，第二个参数表面要插入的字符串，因此利用该函数可以实现串首、串尾及任意位置处的字符串插入功能。

append函数，仅有一个输入参数，在源字符串尾部追加该字符串。

利用+实现字符串的连接，从而创建新的字符串。

4.替换操作

常用的是replace函数，有三个输入参数：第一个用于指示从字符串的什么位置开始改写，第二个用于指示从源字符串中删除多少个字符，第三个是替换字符串的值。

#include"stdafx.h"
#include<iostream>
#include<string>

usingnamespacestd;

int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[])
{
strings1("Iloveyouforever!");
cout<<"替换前："<<s1<<endl;
s1.replace(7,3,"dachun");
cout<<"替换后"<<s1<<endl;

return0;
}

程序运行结果如下：

5.查询操作

查询常用的函数有：

string::npos:这是string类中的一个成员变量，一般应用在判断系统查询函数的返回值上，若等于该值，表明没有符合查询条件的结果值。

find函数：在一个字符串中查找指定的单个字符或字符组。如果找到，就返回首次匹配的开始位置；如果没有找到匹配的内容，则返回string：：npos。一般有两个输入参数，一个是待查询的字符串，一个是查询的起始位置，默认起始位置为0.

find_first_of函数：在一个字符串中进行查找，返回值是第一个与指定字符串中任何字符匹配的字符位置；如果没有找到匹配的内容，则返回string：：npos。一般有两个输入参数，一个是待查询的字符串，一个是查询的起始位置，默认起始位置为0.

find_last_of函数：在一个字符串中进行查找，返回值是最后一个与指定字符串中任何字符匹配的字符位置；如果没有找到匹配的内容，则返回string：：npos。一般有两个输入参数，一个是待查询的字符串，一个是查询的起始位置，默认起始位置为0.

find_first_not_of函数：在一个字符串中进行查找，返回值是第一个与指定字符串中任何字符都不匹配的字符位置；如果没有找到匹配的内容，则返回string：：npos。一般有两个输入参数，一个是待查询的字符串，一个是查询的起始位置，默认起始位置为0.

find_last_not_of函数：在一个字符串中进行查找，返回下标值最大的与指定字符串中任何字符都不匹配的字符位置；如果没有找到匹配的内容，则返回string：：npos。一般有两个输入参数，一个是待查询的字符串，一个是查询的起始位置，默认起始位置为0.

rfind函数：对一个串从尾至头查找指定的单个字符或字符组，如果找到，就返回首次匹配的开始位置；如果没有找到匹配的内容，则返回string：：npos。一般有两个输入参数，一个是待查询的字符串，一个是查询的起始位置，默认起始位置为0.

#include"stdafx.h"
#include<iostream>
#include<string>

usingnamespacestd;

int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[])
{
strings1("what'syourname?mynameisTOM.Howdoyoudo?Fine,thanks.");
intn=s1.find("your");
cout<<"thefirstyourpos:"<<n<<endl;
n=s1.find("you",15);
cout<<"thefirstyouposbeginfrom15:"<<n<<endl;
n=s1.find_first_of("abcde");
cout<<"findposwhencharacterwithinabcde:"<<n<<endl;
n=s1.find_first_of("abcde",3);
cout<<"findposwhencharacterwithinabcdefromthirdcharacter:"<<n<<endl;

return0;
}

程序运行结果如下：

6.删除字符操作

主要用erase函数，有两个迭代器输入参数，之间表示的字符将被删除掉。

#include"stdafx.h"
#include<iostream>
#include<string>

usingnamespacestd;

int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[])
{
strings1("what'syourname?mynameisTOM.Howdoyoudo?Fine,thanks.");
s1.erase(s1.begin(),s1.begin()+17);
cout<<"aftererasetos1is:"<<s1<<endl;

strings2="iloveyouforever!";
s2.erase(s2.begin(),s2.end());
cout<<"aftererasetos2is"<<s2<<endl;
return0;
}

程序运行结果如下：

7.比较操作

主要是一句ASCII值来比较大小。若字符串s1“大于”s2，表明两者相比较时遇到了第一对不同的字符，字符串s1中第一个不同的字符比字符串s2中同样位置的字符在ASCII表中位置更靠后。
C++STL提供了多钟字符串比较方法，他们各具特色。其中最简单的就是使用非成员的重载运算符函数operator==、operator!=、operator>、operator<、operator>=和operator<=。

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