【爱上C++】万字详解string类1：经典常用接口、操作

hello，今天咱们进入C++中string类的学习，今天这部分主要讲解string类的部分经典常用接口，其他很少使用的接口要学会及时查文档，现查现用。string类的模拟实现和深浅拷贝问题放在后面一篇讲解。

目录

• 一.string类简介
• 二.常见构造
• 三.容量操作
• 四.访问及遍历操作
• • 1.下标+[ ]
  • 2.at
  • 拓展：try,catch 异常处理
  • 3.迭代器
  • 4.范围for
  • begin+end,rbegin+rend
  • 五.修改、运算操作（重点）
  • • 拓展：C风格字符串与string类型字符串
    • 1.字符串连接和追加
    • 2.字符串插入
    • 3.字符串删除
    • 4.字符串替换
    • 5.字符串交换
    • 6.字符串赋值
    • 7.字符串内容访问
    • 8.字符串查找
    • 9.字符串子序列提取
    • 六.非成员函数
    • • 本篇文章思维导图

        一.string类简介

        string类是C++标准库中的一个类，用于处理字符串。它封装了字符数组（通常是char类型）的操作，提供了许多方便的方法来创建、修改、访问和操作字符串。使用string类可以简化字符串的编程工作，并减少常见的错误，如缓冲区溢出.

        在使用string类时需要包含头文件#include ,以及using namespace std;注意！不是C语言中是string.h

        官方参考文档

        上面是string类的文档介绍，在学习C++过程中，我们需要慢慢提高看英文文献，文档的能力。

        1. 字符串是表示字符序列的类
        2. 标准的字符串类提供了对此类对象的支持，其接口类似于标准字符容器的接口，但添加了专门用于操作

           单字节字符字符串的设计特性。

        3. string类是使用char(即作为它的字符类型，使用它的默认char_traits和分配器类型(关于模板的更多信

           息，请参阅basic_string)。

        4. string类是basic_string模板类的一个实例，它使用char来实例化basic_string模板类，并用char_traits

           和allocator作为basic_string的默认参数(根于更多的模板信息请参考basic_string)。

        5. 注意，这个类独立于所使用的编码来处理字节:如果用来处理多字节或变长字符(如UTF-8)的序列，这个

           类的所有成员(如长度或大小)以及它的迭代器，将仍然按照字节(而不是实际编码的字符)来操作。

        总结：

        1. string是表示字符串的字符串类
        2. 该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作string的常规操作。
        3. string在底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef basic_string

           string;

        4. 不能操作多字节或者变长字符的序列。

        二.常见构造

        string类提供了多种构造函数，用于创建字符串对象。这些构造函数允许你使用不同的方式初始化字符串，如使用字符数组、其他字符串对象、单个字符、或者一定数量的字符来填充。

        注意：string 类重载了流插入和流体取，所以可以直接cin,cout;

        string();  //构造一个空字符串string(const char* s);  //复制s所指的字符序列string(const char* s, size_t n);  //复制s所指字符序列的前n个字符string(size_t n, char c);  //生成n个c字符的字符串string(const string& str);  //生成str的复制品string(const string& str, size_t pos, size_t len = npos);  //复制str中从字符位置pos开始并跨越len个字符的部分string(const string& str, size_t pos); //复制str中从pos位置开始直到末尾的字符

        使用示例：

        string s1;//构造空字符串string s2("hello world");//复制hello world到s2string s3("hello,world", 3);//复制hello world的前3个字符string s4(s2, 0, 4);//从s2的0位置开始，复制4个string s5(s2, 3);//从s2的3位置开始，一直复制到末尾string s6(s2);string s7 = s2;//两个都是拷贝构造,复制s2的值string s8(s2, 0, 10000);//第三个参数大于字符串长度，就是一直复制直到末尾//注意区别s3和s5;string s9(9, 'a');//填充9个'a'//拓展：string s10 = s2;//拷贝赋值操作，将 s2 的内容复制到 s1 中。string s11 = "hello";//字符串字面值会隐式转换为 std::string 对象，然后再赋给 s1。这涉及到了转换构造函数和拷贝赋值操作string s12 = "x";//由于 std::string 类型重载了接受单个字符作为参数的赋值运算符 (operator=)，这行代码将一个只包含字符 'x' 的字符串赋给了 s1//注意：string s12='x';是错的//在 C++ 中，使用单引号括起来的字符 'x' 表示一个字符字面值（char literal），而不是字符串。因此，将一个字符字面值直接赋给一个 std::string 对象会导致编译错误，因为类型不匹配。要将字符 'x' 转换为一个字符串，可以使用双引号将其括起来，例如："x"。

        npos：在这个示例中，npos 并没有直接出现在代码中，而是作为string类的一个静态成员变量,

        表示字符串的末尾位置。它的值是一个特殊的常量 ，通常是一个 大整数值,用来表示字符

        串中的无效位置或者末尾位置。在构造函数的默认参数中，len 的默认值就是npos,这意

        味着如果不显式地指定长度，则会从起始位置一直复制到字符串的末尾。

        总之,npos是string类来表示字符串末尾位置的特殊常量。

        三.容量操作

        ☆讲解:

        1. size

        2. length

        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()。size() 和 length() 的计算不包含 \0。

        string s1("hello,bit");cout    using namespace std;    string s = "Hello, World!";    try {        // 访问并打印指定位置的字符        cout         cout       // 可能抛出异常的代码块  } catch (异常类型1 参数名) {      // 处理异常类型1的代码  } catch (异常类型2 参数名) {      // 处理异常类型2的代码  } catch (...) {      // 处理其他所有未被前面catch块捕获的异常  }      try {          throw std::runtime_error("Something went wrong");  // 抛出一个异常      } catch (const std::runtime_error& e) {  // 捕获 runtime_error 类型的异常          std::cout   // 捕获其他所有类型的异常          std::cout     using namespace std;    vector1, 2, 3, 4, 5};    // 使用迭代器遍历vector    for (vector        cout     using namespace std;    list1, 2, 3, 4, 5};    // 使用迭代器修改list中的元素    for (list        *it += 10; // 解引用迭代器并增加10    }    // 打印修改后的list    for (list        cout 1, 2, 3, 4, 5};    vector*it+=1;cout     {            cout cout cout     cout     // 循环体}    string str = "hello";    // 1. 遍历访问字符串中的字符    for (char c : str) {        cout  // 引用类型，可以直接修改字符串中的字符        c = toupper(c); // 将字符转换为大写形式    }        // 3. 遍历访问字符串中的索引和字符  size_t index = 0;    for (auto c : str) {        cout  // 注意字符串为 const，因此迭代器也是 const 的        cout  // 使用逆向迭代器构造逆序字符串        cout           cout           cout string filename("test1.cpp");//FILE* fout = fopen(filename, "r");FILE* fout = fopen(filename.c_str(), "r");char ch = fgetc(fout);while (ch != EOF){cout         cout         cout    string str;    getline(cin, str);    size_t pos = str.rfind(' ');    if (pos != string::npos)    {        cout //找不到的时候(只有一串没有空格的字符串)        cout