C++ : STL容器之string剖析

一、string 的迭代器

迭代器的原理：下面的实现中迭代器是由 typedef / using 关键字定义的类型

public:/*using iterator = char*;using const_iterator = const char*;*/typedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;

（一）起始迭代器

返回第一个元素的迭代器

iterator begin()
{return _str;
}const_iterator begin() const
{return _str;
}

（二）末尾迭代器

返回最后一个元素的下一个位置的迭代器

	iterator end(){return _str + _size;}const_iterator end() const{return _str + _size;}

（三）反向迭代器

和前面两个迭代器的实现原理相同，但是在遍历的时候要记得用++，而不是- -。

void test05() {string s1("hello, world");std::string::reverse_iterator it = s1.rbegin();while (it != s1.rend()) {cout << *it;it++;  //这里要用++}
}

二、容量相关的函数

（一）size

返回函数的元素数量，不包含’\0’.

size_t size() const
{return _size;
}

（二）capacity

返回 string 申请空间的大小

（三）resize

修改函数的元素大小。

使用规则：
如果 n 小于当前字符串长度，则当前值将缩短为其前 n 个字符，并删除第 n个字符以外的字符。
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，则新元素将初始化为 c 的副本，否则，它们是值初始化字符（空字符）。

（四）reserve

请求根据计划的大小更改调整字符串容量,使得容量至少为 n 个字符。
如果 n 大于当前字符串容量，则该容器将其容量增加到 n 个字符（或更大）除此之外，不做其他的改变。
此函数对字符串长度没有影响，也无法更改其内容。

（五）clear

清空字符串，使得元素数量改成0， 其它不改变。

void clear()
{_str[0] = '\0';_size = 0;
}

（六）empty

判断容器是否为空。

三、元素的访问和修改

（一）[ ]操作符重载和 at

重载[ ]操作符可以使得我们可以像数组一样的访问容器中的元素。重载有两个版本，const 对象使用const 版本，只读不可修改，普通版本可以读取和修改。
at 和[ ]几乎一致，只是写法上有略微差距。

		char& operator[](size_t i){assert(i >= 0 && i < _size);return _str[i];}const char& operator[](size_t i) const{assert(i >= 0 && i < _size);return _str[i];}

（二）front 和 back

分别返回起始元素和末尾元素，和[ ] 一样，分别都有两个版本。

三、元素的修改

（一）+= 运算符重载

+= 是很好用的一个追加字符 / 字符串的运算符。

（二）append

在字符串末尾追加字符 / 字符串，版本有很多。

（三）push_back

在末尾追加字符，其实和前面两者区别不大，为了达到容器的一致性而添加的字符。

（四）assign

相当于构造函数，构造方式更多样化，下面的接口都有很多一致性。和追加的这套体系很像。

#include <iostream>
#include <string>int main ()
{std::string str;std::string base="The quick brown fox jumps over a lazy dog.";// used in the same order as described above:str.assign(base);std::cout << str << '\n';str.assign(base,10,9);std::cout << str << '\n';         // "brown fox"str.assign("pangrams are cool",7);std::cout << str << '\n';         // "pangram"str.assign("c-string");std::cout << str << '\n';         // "c-string"str.assign(10,'*');std::cout << str << '\n';         // "**********"str.assign<int>(10,0x2D);std::cout << str << '\n';         // "----------"str.assign(base.begin()+16,base.end()-12);std::cout << str << '\n';         // "fox jumps over"return 0;
}

（五）insert

insert 函数的用法和之前都有一致性，只是多加了两个迭代器版本和插入元素的位置，因为涉及到数据的挪动，因此时间复杂度比较高，在项目中不建议使用。

#include <iostream>
#include <string>int main ()
{std::string str="to be question";std::string str2="the ";std::string str3="or not to be";std::string::iterator it;// used in the same order as described above:str.insert(6,str2);                 // to be (the )questionstr.insert(6,str3,3,4);             // to be (not )the questionstr.insert(10,"that is cool",8);    // to be not (that is )the questionstr.insert(10,"to be ");            // to be not (to be )that is the questionstr.insert(15,1,':');               // to be not to be(:) that is the questionit = str.insert(str.begin()+5,','); // to be(,) not to be: that is the questionstr.insert (str.end(),3,'.');       // to be, not to be: that is the question(...)str.insert (it+2,str3.begin(),str3.begin()+3); // (or )std::cout << str << '\n';return 0;
}

（六）erase

和 insert类似，由于牵涉到数据的挪动，因此并不推荐使用。

（七）pop_back

用来弹出最后一个字符

四、其它操作函数

（一）c_str

这个函数用来得到 string 里面的字符串，由于返回的是const 类型，因此要使用的话需要拷贝一份。

实现原理

	const char* c_str() const{return _str;}

使用样例

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>int main ()
{std::string str ("Please split this sentence into tokens");char * cstr = new char [str.length()+1];std::strcpy (cstr, str.c_str());// cstr now contains a c-string copy of strchar * p = std::strtok (cstr," ");while (p!=0){std::cout << p << '\n';p = std::strtok(NULL," ");}delete[] cstr;return 0;
}

（二）substr

用来获取 string 容器的字串，返回一份拷贝。

实现原理

string string::substr(size_t pos, size_t len)
{assert(pos >= 0 && pos < _size);if (len > _size - pos) {len = _size - pos;}WGM::string s;s.reserve(len);for (int i = 0; i < len;i++){s._str[i] = _str[pos++];}return s;
}

（三）find

查找指定的字符 / 字符串 / string串，默认从0位置开始查找。
一般和npos混合起来使用，来判断是否找到目标字符串。

使用样例

#include <iostream>       // std::cout
#include <string>         // std::stringint main()
{std::string str("There are two needles in this haystack with needles.");std::string str2("needle");// different member versions of find in the same order as above:std::size_t found = str.find(str2);if (found != std::string::npos)std::cout << "first 'needle' found at: " << found << '\n';found = str.find("needles are small grkwgeio", found + 1,  1);if (found != std::string::npos)std::cout << "second 'needle' found at: " << found << '\n';found = str.find("haystack");if (found != std::string::npos)std::cout << "'haystack' also found at: " << found << '\n';found = str.find('.');if (found != std::string::npos)std::cout << "Period found at: " << found << '\n';// let's replace the first needle:str.replace(str.find(str2), str2.length(), "preposition");std::cout << str << '\n';return 0;
}

五、其他成员

（一）静态成员 npos

用来表示整形的最大值

（二）全局函数 getline

从流中提取字符串到 str 中，直到遇到限定标识符 delim结束， 不写的化自动是\n.

结束语

许久未更，从头开始！接下来还会带来 Linux 的文章，小编会继续更新有用的内容！