string的入门与进阶

       string是C++标准库的一个重要的部分，主要用于字符串处理。可以使用输入输出流方式直接进行操作，也可以通过文件等手段进行操作。同时C++的算法库对string也有着很好的支持，而且string还和c语言的字符串之间有着良好的接口。虽然也有一些弊端，但是瑕不掩瑜。 

声明和初始化方法：

想使用string首先要在头文件当中加入< string > 
声明方式也很简单

声明：

string s;//声明一个string 对象
string ss[10];//声明一个string对象的数组

初始化：

使用等号的初始化叫做拷贝初始化，不使用等号的初始化叫做直接初始化。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string s;//默认初始化，一个空字符串
    string s1("ssss");//s1是字面值“ssss”的副本
    string s2(s1);//s2是s1的副本
    string s3=s2;//s3是s2的副本
    string s4(10,'c');//把s4初始化
    string s5="hiya";//拷贝初始化
    string s6=string(10,'c');//拷贝初始化，生成一个初始化好的对象，拷贝给s6

    //string s(cp,n)
    char cs[]="12345";
    string s7(cs,3);//复制字符串cs的前3个字符到s当中

    //string s(s2,pos2)
    string s8="asac";
    string s9(s8,2);//从s2的第二个字符开始拷贝，不能超过s2的size

    //string s(s2,pos2,len2)
    string s10="qweqweqweq";
    string s11(s10,3,4);//s4是s3从下标3开始4个字符的拷贝，超过s3.size出现未定义
    return 0;
}

字符串处理：

substr操作：

注意substr没有迭代器作为参数的操作

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string s="abcdefg";

    //s.substr(pos1,n)返回字符串位置为pos1后面的n个字符组成的串
    string s2=s.substr(1,5);//bcdef

    //s.substr(pos)//得到一个pos到结尾的串
    string s3=s.substr(4);//efg

    return 0;
}

如果输入的位置超过字符的长度，会抛出一个out_of_range的异常

insert操作:

代码来自cpp官网，经过自己的整理 
注意用迭代器当参数和无符号数当参数的区别

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string str="to be question";
    string str2="the ";
    string str3="or not to be";
    string::iterator it;

    //s.insert(pos,str)//在s的pos位置插入str
    str.insert(6,str2);                 // to be the question

    //s.insert(pos,str,a,n)在s的pos位置插入str中插入位置a到后面的n个字符
    str.insert(6,str3,3,4);             // to be not the question

    //s.insert(pos,cstr,n)//在pos位置插入cstr字符串从开始到后面的n个字符
    str.insert(10,"that is cool",8);    // to be not that is the question

    //s.insert(pos,cstr)在s的pos位置插入cstr
    str.insert(10,"to be ");            // to be not to be that is the question

    //s.insert(pos,n,ch)在s.pos位置上面插入n个ch
    str.insert(15,1,':');               // to be not to be: that is the question

    //s.insert(s.it,ch)在s的it指向位置前面插入一个字符ch，返回新插入的位置的迭代器
    it = str.insert(str.begin()+5,','); // to be, not to be: that is the question

    //s.insert(s.it,n,ch)//在s的it所指向位置的前面插入n个ch
    str.insert (str.end(),3,'.');       // to be, not to be: that is the question...

    //s.insert(it,str.ita,str.itb)在it所指向的位置的前面插入[ita,itb)的字符串
    str.insert (it+2,str3.begin(),str3.begin()+3); // to be, or not to be: that is the question...

    return 0;
}

erase操作：

用来执行删除操作 
删除操作有三种

• 指定pos和len，其中pos为为起始位置，pos以及后面len-1个字符串都删除
• 迭代器，删除迭代器指向的字符

迭代器范围，删除这一范围的字符串，范围左闭右开

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
  std::string str ("This is an example sentence.");
  std::cout << str << '
';
                          // "This is an example sentence."
  str.erase (10,8);       //            ^^^^^^^^
  //直接指定删除的字符串位置第十个后面的8个字符
  std::cout << str << '
';
                            // "This is an sentence."
  str.erase (str.begin()+9);//           ^
  //删除迭代器指向的字符
  std::cout << str << '
';
                            // "This is a sentence."
                            //       ^^^^^
  str.erase (str.begin()+5, str.end()-9);
  //删除迭代器范围的字符
  std::cout << str << '
';
                            // "This sentence."
  return 0;
}

append和replace操作:

append函数可以用来在字符串的末尾追加字符和字符串。由于string重载了运算符，也可以用+=操作实现 
repalce顾名思义，就是替换的意思，先删除，后增加。 
代码来自cpp官网，附上自己的解释

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
    std::string str;
    std::string str2="Writing ";
    std::string str3="print 10 and then 5 more";

    //直接追加一个str2的字符串
    str.append(str2);                       // "Writing "
    //后面追加str3第6个字符开始的3个字符串
    str.append(str3,6,3);                   // "10 "
    //追加字符串形参的前5个字符
    str.append("dots are cool",5);          // "dots "
    //直接添加
    str.append("here: ");                   // "here: "
    //添加10个'.'
    str.append(10u,'.');                    // ".........."
    //添加str3迭代器范围的字符串
    str.append(str3.begin()+8,str3.end());  // " and then 5 more"
    //最后这个比较特殊，意思是添加5个'A'，实际上参数里面的65对应的asc码就是65
    str.append<int>(5,65);                // "....."
    //字符串追加也可以用重载运算符实现
    str+="lalala";
    std::cout << str << '
';
    return 0;
}

replace的使用方法，replace支持使用无符号整数寻找位置，也支持用迭代器寻找位置

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
    std::string base="this is a test string.";
    std::string str2="n example";
    std::string str3="sample phrase";
    std::string str4="useful.";

    // replace signatures used in the same order as described above:

    // Using positions:                 0123456789*123456789*12345
    std::string str=base;           // "this is a test string."
    //第9个字符以及后面的4个字符被str2代替
    str.replace(9,5,str2);          // "this is an example string." (1)
    //第19个字符串以及后面的5个字符用str的第7个字符以及后面的5个字符代替
    str.replace(19,6,str3,7,6);     // "this is an example phrase." (2)
    //第8个字符以及后面的9个字符用字符串参数代替
    str.replace(8,10,"just a");     // "this is just a phrase."     (3)
    //第8个字符以及后面的5个字符用字符串参数的前7个字符替换
    str.replace(8,6,"a shorty",7);  // "this is a short phrase."    (4)
    //第22以及后面的0个字符用3个叹号替换
    str.replace(22,1,3,'!');        // "this is a short phrase!!!"  (5)
    //迭代器的原理同上
    // Using iterators:                                               0123456789*123456789*
    str.replace(str.begin(),str.end()-3,str3);                    // "sample phrase!!!"      (1)
    str.replace(str.begin(),str.begin()+6,"replace");             // "replace phrase!!!"     (3)
    str.replace(str.begin()+8,str.begin()+14,"is coolness",7);    // "replace is cool!!!"    (4)
    str.replace(str.begin()+12,str.end()-4,4,'o');                // "replace is cooool!!!"  (5)
    str.replace(str.begin()+11,str.end(),str4.begin(),str4.end());// "replace is useful."    (6)
    std::cout << str << '
';   
    return 0;
}

以上的replace操作可以用insert和erase的操作组合替换，但是replace操作更加方便。

assign操作： 
assign操作在一起列容器当中都存在，比如vector等等。是一个很基本的操作函数，string使用assign可以灵活的对其进行赋值。 

#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:
    //直接把base赋值给str
    str.assign(base);
    std::cout << str << '
';
    //把base第10个字符以及后面的8个字符赋给str
    str.assign(base,10,9);
    std::cout << str << '
';         // "brown fox"
    //把参数中的0到6个字符串赋给str
    str.assign("pangrams are cool",7);
    std::cout << str << '
';         // "pangram"
    //直接使用参数赋值
    str.assign("c-string");
    std::cout << str << '
';         // "c-string"
    //给str赋值10个'*'字符
    str.assign(10,'*');
    std::cout << str << '
';         // "**********"
    //赋值是10个'-'
    str.assign<int>(10,0x2D);
    std::cout << str << '
';         // "----------"
    //指定base迭代器范围的字符串
    str.assign(base.begin()+16,base.end()-12);
    std::cout << str << '
';         // "fox jumps over"

    return 0;
}

string的搜索操作:

string类中提供了很多性能优秀，使用方便的成员方法。而且在泛型算法当中也有很多实用的技巧。

find和rfind函数:

find函数主要是查找一个字符串是否在调用的字符串中出现过，大小写敏感。 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    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:
    //在str当中查找第一个出现的needle，找到则返回出现的位置，否则返回结尾
    std::size_t found = str.find(str2);
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "first 'needle' found at: " << found << '
';
    //在str当中，从第found+1的位置开始查找参数字符串的前6个字符
    found=str.find("needles are small",found+1,6);
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "second 'needle' found at: " << found << '
';
    //在str当中查找参数中的字符串
    found=str.find("haystack");
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "'haystack' also found at: " << found << '
';
    //查找一个字符
    found=str.find('.');
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "Period found at: " << found << '
';
    //组合使用，把str2用参数表中的字符串代替
    // let's replace the first needle:
    str.replace(str.find(str2),str2.length(),"preposition");
    std::cout << str << '
';
    return 0;
}

rfind函数就是找最后一个出现的匹配字符串，返回的位置仍然是从前往后数的。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    std::string str ("The sixth sick sheik's sixth sheep's sick.");
    std::string key ("sixth");//                    ^
    //rfind是找最后一个出现的匹配字符串
    std::size_t found = str.rfind(key);
    if (found!=std::string::npos)
    {
        cout<<found<<endl;//输出23
        str.replace (found,key.length(),"seventh");//找到的sixth替换成seventh
    }

    std::cout << str << '
';
    return 0;
}

查找的效率非常高，我没看过stl源码剖析，但是感觉是用kmp实现的。呵呵，可以自己写一个。

find_….of函数:

• • find_first_of(args) 查找args中任何一个字符第一次出现的位置
  • find_last_of(args) 最后一个出现的位置
  • find_fist_not_of(args) 查找第一个不在args中的字符
  • find_last_not_of 查找最后一个不在args中出现的字符

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        ios::sync_with_stdio(false);
        std::string str1 ("Please, replace the vowels in this sentence by asterisks.");
        std::size_t found1 = str1.find_first_of("aeiou");
        //把所有元音找出来用*代替
        while (found1!=std::string::npos)
        {
            str1[found1]='*';
            found1=str1.find_first_of("aeiou",found1+1);
        }
        std::cout << str1 << '
    ';
    
        //在str2中找到第一个不是消协英文字母和空格的字符
        std::string str2 ("look for non-alphabetic characters...");
        std::size_t found2 = str2.find_first_not_of("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz ");
        if (found2!=std::string::npos)
        {
            std::cout << "The first non-alphabetic character is " << str2[found2];
            std::cout << " at position " << found2 << '
    ';
        }
        return 0;
    }

    find_last_of和find_last_not_of与first基本相同，就不写例子代码

  • 比较与转换:

  • 类似c语言的字符串比较函数strcmp函数一样，支持字符串比较操作，同时也类似python、C#语言中的函数一样，支持把数字和字符串转换。有些特性是C++11当中才有。 
    注意编译器bug： 
    在MinGW编译器当中如果版本低于3.8，虽然支持c++11但是里面有一个bug，就是不支持字符串和数组的转换！要更新MinGW的版本才可以，或者直接使用g++。

    compare函数:

    和strcmp函数一样，如果两个字符串相等，那么返回0，调用对象大于参数返回1，小于返回-1。 
    在compare当中还支持部分比较，里面有6个参数可以设置。

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        ios::sync_with_stdio(false);
        string s1="123",s2="123";
        cout<<s1.compare(s2)<<endl;//0
    
        s1="123",s2="1234";
        cout<<s1.compare(s2)<<endl;//-1
    
        s1="1234",s2="123";
        cout<<s1.compare(s2)<<endl;//1
    
        std::string str1 ("green apple");
        std::string str2 ("red apple");
    
        if (str1.compare(str2) != 0)
        std::cout << str1 << " is not " << str2 << '
    ';
        //str1的第6个字符以及后面的4个字符和参数比较
        if (str1.compare(6,5,"apple") == 0)
        std::cout << "still, " << str1 << " is an apple
    ";
    
        if (str2.compare(str2.size()-5,5,"apple") == 0)
        std::cout << "and " << str2 << " is also an apple
    ";
        //str1的第6个字符以及后面的4个字符和str2的第4个字符以及后面的4个字符比较
        if (str1.compare(6,5,str2,4,5) == 0)
        std::cout << "therefore, both are apples
    ";
        return 0;
    }

    由于string重载了运算符，可以直接用>,<，==来进行比较，也很方便。

    数值转换：

    在io的部分有过数值和字符串相互转换的例子，使用的是stringstream函数，在c++11当中有定义好的现成的函数取调用，非常方便。

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