C++【STL】(1)string

STL(C++标准模板库)

string

auto和范围for

auto

会自动推导类型,但不能直接初始化

int a=10;
auto b=a;
auto c='a';

范围for

自动推导类型,自动遍历

int array[]={1,2,3,4,5};
for(auto e:array)
{
cout<<e<<" ";
}
for(auto& e:array)//加上引用可以修改对象
{
e*=2;
}

string

string的底层实现(了解)

namespace bit
{class string{public:char& operator[](size_t pos)//运算符重载{assert(pos < _size);return _str[pos];}private:char*  _str;size_t _size;size_t _capacity;};
}

基本用法

声明与初始化

在C++中，std::string 是标准库提供的字符串类，用于替代C风格字符数组（char* 或 char[]），提供更安全、便捷的字符串操作。以下是 std::string 的核心知识点和用法：

#include <string>
using namespace std;string s1;          // 空字符串
string s2 = "Hello"; // 直接初始化
string s3("World"); // 构造函数初始化
string s4(5, 'a');  // 重复字符：s4 = "aaaaa"
string s5(s2);      // 拷贝初始化：s5 = "Hello"

输入输出

string input;
cin >> input;       // 遇到空格停止（不包含空格）
getline(cin, input); // 读取整行（包含空格）
cout << input;      // 输出字符串

常用操作

操作	示例	说明
获取长度	s.size() 或 s.length()	返回字符数量（不含结尾的'\0'）
拼接字符串	s1 + s2 或 s1.append(s2)	直接相加或使用成员函数
访问字符	s[0] 或 s.at(0)	[]不检查越界，at()会抛异常
清空字符串	s.clear()	清空内容，size()变为0
判空	s.empty()	返回bool，等价于 s.size() == 0
子字符串	s.substr(pos, len)	从pos开始截取len个字符
查找	s.find("abc")	返回首次出现的位置，失败返回string::npos
替换	s.replace(pos, len, "new_str")	替换指定位置的子串

---

string 的遍历

#include<string>
int main()
{
string s1;//初始化
string s2("Hello world!");//初始化s2内容
//1.下标+[]
for(size_t =0;i<5;i++)
{
s2[i]+=1;//在s2中添加5个1
}
//打印string,size()可以替换为length()
for(size_t i=0;i<s2.size();i++)
{
cout<<s2[i]<<" ";
}
//2.迭代器(类比于指针)
string::iterator it=s2.begin();
while(it!=s2.end())//不用考虑/0的情况
{
cout<<*it<<" ";
++it;
}
cout<<endl;
}

** 与C风格字符串的转换**

• string → C字符串：

  const char* cstr = s.c_str(); // 返回只读指针（以'\0'结尾）
  

• C字符串 → string：

  char arr[] = "Hello";
  string s = arr; // 直接赋值或构造
  

---

** 内存管理与性能**

• 动态内存分配：std::string 自动管理内存，动态扩展容量。
• 预分配内存：

  s.reserve(100); // 预分配100字符的内存，减少多次扩容开销
  

• 释放内存：

  s.shrink_to_fit(); // 请求释放多余内存（依赖实现）
  

---

其他实用功能

字符串比较

if (s1 == s2)  // 直接比较内容（区分大小写）
if (s1.compare(s2) == 0) // 等价于 ==

类型转换

• 数值 → 字符串：

  string num_str = to_string(123); // C++11起支持
  

• 字符串 → 数值：

  int num = stoi("456"); // stol(), stod()等
  

** 注意事项**

1. 越界访问：使用at()代替[]可避免未定义行为（但性能略低）。
2. 修改字符串：c_str()返回的指针在修改字符串后可能失效。
3. 性能优化：频繁拼接字符串时，使用 += 或 append() 更高效，或预分配内存。

---

综合使用

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string s = "Hello";s += " C++";                // s = "Hello C++"s.replace(6, 3, "World");   // s = "Hello World"size_t pos = s.find("World");if (pos != string::npos) {cout << "Found at position: " << pos << endl; // 输出6}return 0;
}

---