為什么要有string容器

string：其實(shí)就是一個(gè)字符串,c++對(duì)字符串進(jìn)行了封裝的，封裝到一個(gè)類里面，這樣用戶就不用擔(dān)心開辟空間的問題，只需要往string類里放字符串就可以了，string其實(shí)還可以自增長
很多人就會(huì)有一個(gè)疑問，以前在c語言中，已經(jīng)有字符串了，其實(shí)c語言中表示字符串就是char*,也就是字符數(shù)組+'\0'

string應(yīng)用

string類的應(yīng)用

string類常用接口

構(gòu)造

string s1;string s2("hello");string s3(10, '$');string s4(s3);

容量

void TestString() {string s("hello");cout << s.size() << endl; //size和length都是求字符串的有效個(gè)數(shù)cout << s.length() << endl;cout << s.capacity() << endl;if (s.empty())cout << "NULL" << endl;elsecout << "NOT NULL string" << endl;//只清空string類中有效字符個(gè)數(shù)，不會(huì)改變底層空間的大小s.clear(); //不會(huì)清空容量cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;if (s.empty())cout << "NULL" << endl;elsecout << "NOT NULL string" << endl; }

resize()

void resize（size_t n, char ch）：功能—將string類中的有效字符改變到n個(gè)，多的字符采用ch進(jìn)行填充
注意

將string類中有效元素縮小，只改變有效元素的個(gè)數(shù)，不會(huì)改變底層空間的大小

如果是將string類中有效元素增多，可能需要擴(kuò)容

void TestString3() {string s("hello");cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;//resize 10個(gè)有效字符，原來有5個(gè)，多出來的5個(gè)用!號(hào)進(jìn)行填充s.resize(10,'!');cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;}

reserve()

void reserve(size_t newcapacity)

newcapacity > oldcapacity(string 類舊空間增多---->容量改變(最終容量大小) >= newcapacity)

newcapacity < oldcapacity(string 類舊空間縮小---->該函數(shù)直接返回，除非newcapacity < 15,縮小到15
注意：
只改變?nèi)萘看笮?#xff0c;不會(huì)改變有效元素個(gè)數(shù)

void TestString4() {string s("hello");cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(20);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(40);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(24);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(5);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl; }

string類維護(hù)了一個(gè)空間16字節(jié)

元素訪問

void TestString5() {string s("hello");cout << s[0] << endl;s[0] = 'H';//[] 如果越界----assert觸發(fā)cout << s.at(2) << endl;s.at(2) = 'L';//s.at()如果越界---拋出out_of_range的異常//不同點(diǎn)//cout << s[10] << endl; //越界訪問cout << s.at(10) << endl; } cout << s[10] << endl; //越界訪問

cout << s.at(10) << endl;//越界訪問

元素修改

void TestString6() {string s1;s1.push_back('I');s1 += " Love ";string s2("you");s1 += s2;s1.append(1, ',');s1.append("祖國");s1.append(3, '!');cout << s1 << endl; }

string類擴(kuò)容機(jī)制

vs—PJ----1.5倍擴(kuò)容

Linux-----SGI----2倍擴(kuò)容

如果提前直到大概要往string類存放多少個(gè)元素，可以通過reserve將空間給好

void TestPushBack() { string s; //維護(hù)一個(gè)數(shù)組，最多放15個(gè)有效字符size_t sz = s.capacity(); cout << "making s grow:\n"; for (int i = 0; i < 100; ++i) { s.push_back( 'c'); if (sz != s.capacity()) //sz記錄上一次容量大小{ sz = s.capacity(); cout << "capacity changed: " << sz << '\n'; } } }

字符串特殊操作

void TestString7() {string s("123456");int ret = atoi(s.c_str());}//find rfind void TestString8() {string s("hello world");size_t pos = s.find( ' ');if (pos != string::npos){cout << ' ' << "is in s"<<endl;}pos = s.find("world");if (pos != string::npos){cout << "world" << "is in s" << endl;}//獲取文件后綴string ss("2019-10-26.cpp.cpp");pos = ss.rfind('.') + 1; //后綴的位置從.的后面開始cout << pos << endl;string filepos = ss.substr(pos);cout << filepos << endl;}

迭代器(string中很少用到)

三種遍歷方法

void TestString9() {string s("hello");for (auto e : s){cout << e;}cout << endl;for (int i = 0; i < s.size(); ++i)cout << s[i];cout << endl;//char *string::iterator it = s.begin();while (it!=s.end()){cout << *it ;++it;}cout << endl; }

反轉(zhuǎn)字符串

一個(gè)函數(shù)調(diào)用就可以

//反轉(zhuǎn)字符串 void reversestring(string &s) {//char* begin = (char *)s.c_str();//char* end = begin + s.size() - 1;//while (begin < end)//{// swap(*begin, *end);// begin++;// end--;//}reverse(s.begin(), s.end()); }

字符串中第一個(gè)唯一字符

字符做為數(shù)組下標(biāo)

class Solution { public:int firstUniqChar(string s) {//1.統(tǒng)計(jì)每個(gè)字符出現(xiàn)的次數(shù)int count[256]={0};for(auto e:s){count[e]++;}//2.找第一個(gè)只出現(xiàn)一次的字符for(size_t i = 0; i < s.size(); ++i){if(count[s[i]] == 1)return i;}return -1;} };

字符串最后一個(gè)單詞的長度

cin用來接受字符串，如果字符串中出現(xiàn)空格，換行，是無法拿到整個(gè)字符串的

#include<iostream> #include<string> using namespace std;int main() {string s;getline(cin,s);//找到最后一個(gè)單詞的位置cout<< s.substr(s.rfind(' ')+1).size();return 0; }

字符串相加

大數(shù)相加，無法用普通的類型進(jìn)行保存
可以把這些數(shù)據(jù)看成是字符串

class Solution { public:string addStrings(string num1, string num2) {int LSize = num1.size(); int RSize = num2.size(); // 以長字符串作為外部循環(huán) if(LSize < RSize) { num1.swap(num2); swap(LSize, RSize); } string strRet; strRet.reserve(LSize+1); char cRet = 0; char cstep = 0;for(size_t i = 0; i < LSize; ++i) { cRet = num1[LSize - i - 1] - '0' + cstep; cstep = 0; if(i < RSize) { cRet += num2[RSize - i - 1] - '0'; } if(cRet >= 10) { cRet -= 10; cstep = 1; } strRet += cRet + '0'; } if(cstep) strRet += '1'; reverse(strRet.begin(), strRet.end()); return strRet; } };

string模擬實(shí)現(xiàn)

string模擬實(shí)現(xiàn)

如何實(shí)現(xiàn)

string是動(dòng)態(tài)管理字符串，不論多少個(gè)數(shù)，都可以管理，編譯器中會(huì)有一個(gè)靜態(tài)數(shù)組，剛開始大小為16字節(jié)，有效元素個(gè)數(shù)為15個(gè)，所以當(dāng)有效字符小于15個(gè)時(shí)，直接用靜態(tài)數(shù)組存放，效率高一些


我們實(shí)現(xiàn)的string只給出動(dòng)態(tài)數(shù)組，維護(hù)一個(gè)char*指針，創(chuàng)建對(duì)象開辟空間即可

構(gòu)造

有參構(gòu)造
用戶在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，一般有參的話，都會(huì)給出c風(fēng)格的字符串，所以我們的參數(shù)，就是一個(gè)char*的指針，最好設(shè)個(gè)默認(rèn)值為空。然后在有參構(gòu)造里做兩件事情，一個(gè)是申請(qǐng)空間，另外一個(gè)就是拷貝數(shù)據(jù)
但是要注意用戶一般很傻，有可能會(huì)傳一個(gè)空的指針進(jìn)來，會(huì)引起代碼崩潰。所以我們一定要對(duì)傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行判空處理，如果為空，則初始化為空串即可。

string(char *str = ""){//如果指針為空，則初始化位空字符串if (nullptr == str)str = "";//申請(qǐng)空間_str = new char[strlen(str) + 1];//strcpy(_str, str);}

拷貝構(gòu)造
系統(tǒng)會(huì)給出默認(rèn)的拷貝構(gòu)造，但是存在淺拷貝問題
什么是淺拷貝？
淺拷貝可能通過默認(rèn)的拷貝構(gòu)造發(fā)生，也有可能通過編譯器默認(rèn)的賦值運(yùn)算符的重載發(fā)生。
所以我們?cè)诳截悩?gòu)造和賦值時(shí)，讓每個(gè)對(duì)象都要擁有一份獨(dú)立的資源

string(const string& s):_str(new char[strlen(s._str)+1]) //開辟空間{strcpy(_str, s._str);}

賦值運(yùn)算符重載

開辟新空間

拷貝元素

釋放舊空間

指向新空間

string& operator=(const string& s){//自己給自己賦值，不用做任何操作if (this != &s){//不是自己給自己賦值//1.申請(qǐng)新空間char *temp = new char[strlen(s._str) + 1];//2.拷貝數(shù)據(jù)strcpy(temp, s._str);//3.釋放原來空間delete[]_str;//4.原空間指針指向新空間_str = temp;}return *this;}

析構(gòu)

看一下當(dāng)前對(duì)象指針有沒有資源，如果有，釋放掉，隨后指針指向空，防止野指針。

~string(){if (_str)delete[]_str;_str = nullptr;}

以上的是模擬實(shí)現(xiàn)的一個(gè)string的版本

另外一個(gè)版本實(shí)現(xiàn)string

資源的轉(zhuǎn)移

namespace bite {class string{public:string(char *str = ""){//如果指針為空，則初始化位空字符串if (nullptr == str)str = "";//申請(qǐng)空間_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}string(const string& s):_str(nullptr){string strTemp(s._str);swap(_str, strTemp._str);}string& operator=(const string& s){//自己給自己賦值，不用做任何操作if (this != &s){string strTemp(s._str);swap(_str, strTemp._str);}return *this;}~string(){if (_str)delete[]_str;_str = nullptr;}//編譯器生成的默認(rèn)賦值運(yùn)算符重載存在淺拷貝，而且會(huì)有資源泄露，沒有釋放資源private:char * _str;};}

此版本有一個(gè)缺陷，就是創(chuàng)立的臨時(shí)對(duì)象的地址不為空，則會(huì)引起代碼崩潰，在vs2013編譯器下這個(gè)樣實(shí)現(xiàn)的string沒有問題，因?yàn)関s2013默認(rèn)值為空，其他編譯器給的默認(rèn)值可能是隨機(jī)值。我們可以直接在拷貝構(gòu)造函數(shù)加一個(gè)參數(shù)列表，給臨時(shí)對(duì)象賦值為空

還有一種引用計(jì)數(shù)的方式，采用引用計(jì)數(shù)來解決淺拷貝的問題
寫時(shí)拷貝

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的详解string容器(应用+模拟实现，string练习题)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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