C++_学习String

1.标准库中的string类

2.string类的常用接口

2.1string类对象的常见构造

函数名称	功能说明
string()	构造空的string类对象，即空字符串
string(const char* s)	用C-string来构造string类对象
string(size_t n, char c)	string类对象中包含n个字符c
string(const string&s)	拷贝构造函数

2.2string类对象的容量操作

函数名称	功能说明
size	返回字符串有效字符长度
length	返回字符串有效字符长度
capacity	返回空间总大小
empty	检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false
clear	清空有效字符
reserve	为字符串预留空间
resize	将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充

注意：

1. 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()

2. clear() 只是将 string 中有效字符清空，不改变底层空间大小

3. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c) 都是将字符串中有效字符个数改变到 n 个，不同的是当字符个数增多时：resize(n) 用 0 来填充多出的元素空间， resize(size_t n, char c) 用字符 c 来填充多出的元素空间。注意：resize 在改变元素个数时，如果是将元素个数增多，可能会改变底层容量的大小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变

4. reserve(size_t res_arg=0) ：为 string 预留空间，不改变有效元素个数，当 reserve 的参数比string的底层空间总大小小时， reserver 不会改变容量大小

2.3string类对象的访问及遍历操作

函数名称	功能说明
operator[]	返回pos位置的字符，const string类对象调用
begin+ end	begin 获取一个字符的迭代器 + end 获取最后一个字符下一个位置的迭 代器
rbegin + rend	begin 获取一个字符的迭代器 + end 获取最后一个字符下一个位置的迭 代器
范围for	C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式

2.4string类对象的修改操作

函数名称	功能说明
push_back	在字符串后尾插字符c
append	在字符串后追加一个字符串
operator+=	在字符串后追加字符串str
c_str	返回C格式字符串
find + npos	从字符串pos位置开始往后找字符c，返回该字符在字符串中的位置
rfind	从字符串pos位置开始往前找字符c，返回该字符在字符串中的位置
substr	在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回

注意：

1. 在 string 尾部追加字符时， s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c' 三种的实现方式差不多，一般情况下string 类的 += 操作用的比较多， += 操作不仅可以连接单个字符，还可以连接字符串

2. 对 string 操作时，如果能够大概预估到放多少字符，可以先通过 reserve 把空间预留好

2.5string类非成员函数

函数名称	功能说明
operator+	尽量少用，因为传值返回，导致深拷贝效率低
operator>>	输入运算符重载
operator<<	输出运算符重载
getline	获取一行字符串
relational operators	大小比较

3.string类的拷贝

3.1浅拷贝

浅拷贝：也称位拷贝，编译器只是将对象中的值拷贝过来 。如果 对象中管理资源 ，最后就会 导致多个对象共 享同一份资源，当一个对象销毁时就会将该资源释放掉，而此时另一些对象不知道该资源已经被释放，以为 还有效，所以当继续对资源进项操作时，就会发生发生了访问违规

// 为了和标准库区分，此处使用String
class String
{
public:
 /*String()
 :_str(new char[1])
 {*_str = '\0';}
 */
 //String(const char* str = "\0") 错误示范
 //String(const char* str = nullptr) 错误示范
 String(const char* str = "")
 {
 // 构造String类对象时，如果传递nullptr指针，可以认为程序非
 if (nullptr == str)
 {
 assert(false);
 return;
 }
 _str = new char[strlen(str) + 1];
 strcpy(_str, str);
 }
 ~String()
 {
 if (_str)
 {
 delete[] _str;
 _str = nullptr;
 }
 }
private:
 char* _str;
};
// 测试
void TestString()
{
 String s1("hello bit!!!");
 String s2(s1);
}

说明：上述 String 类没有显式定义其拷贝构造函数与赋值运算符重载，此时编译器会合成默认的，当用 s1 构 造 s2 时，编译器会调用默认的拷贝构造。最终导致的问题是， s1 、 s2 共用同一块内存空间，在释放时同一块 空间被释放多次而引起程序崩溃 ，这种拷贝方式，称为浅拷贝

3.2深拷贝

如果一个类中涉及到资源的管理，其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显式给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供

4.string类实现

4.1传统版写法的String类

class String
{
public:
 String(const char* str = "")
 {
 // 构造String类对象时，如果传递nullptr指针，可以认为程序非
     if (nullptr == str)
     {
         assert(false);
         return;
     }
     _str = new char[strlen(str) + 1];
     strcpy(_str, str);
 }

 String(const String& s)
 : _str(new char[strlen(s._str) + 1])
 {
    strcpy(_str, s._str);
 }

String& operator=(const String& s)
{
    if (this != &s)
    {
         char* pStr = new char[strlen(s._str) + 1];
         strcpy(pStr, s._str);
         delete[] _str;
         _str = pStr;
    }
    return *this;
}
private:
     char* _str;
};

4.2现代版写法的String类

class String
{
public:
 String(const char* str = "")
 {
     if (nullptr == str)
     {
         assert(false);
         return;
     }
     _str = new char[strlen(str) + 1];
     strcpy(_str, str);
 }

 String(const String& s)
 : _str(nullptr)
 {
     String strTmp(s._str);
     swap(_str, strTmp._str);
 }

 String& operator=(String s)
 {
     swap(_str, s._str);
     return *this;
 }

 String& operator=(const String& s)
 {
     if(this != &s)
     {
         String strTmp(s);
         swap(_str, strTmp._str);
     }
     return *this;
 }

private:
    char* _str;
};