一、为什么要学习string类
1、C语言中，字符串是以’\0’结尾的一些字符的集合，为了操作方便，C标准库中提供了一些str系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分离开的，不太符合OOP（面向对象编程）的思想，而且底层空间需要用户自己管理，稍不留神可能还会越界访问。
2、在OJ中，有关字符串的题目基本以string类的形式出现，而且在常规工作中，为了简单、方便、快捷，基本 都使用string类，很少有人去使用C库中的字符串操作函数。
二、标准库中的string类
2.1 string类
1、string是表示字符串的字符串类
2、该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作string的常规操作。
3、string在底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
4、不能操作多字节或者变长字符的序列。
在使用string类时，必须包含#include头文件以及using namespace std;
2.2 string类的常用接口说明（常用）
1、string类对象的常见构造
void TestString1()
{
string s1; // 构造空的string类对象s1
string s2("hello world"); // 用C格式字符串构造string类对象s2
string s3(s2); // 拷贝构造s3
string s4(10, 'a'); //构造10个字符a
}
2、string类对象的容量操作
void TestString2()
{
string s1("hello");
cout << s1.size() << endl;//返回字符串有效字符长度
cout << s1.length() << endl;//返回字符串有效字符长度,同size
cout << s1.capacity() << endl;//返回空间总大小
if (s1.empty())//检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false
{
cout << "空字符串" << endl;
}
else
{
cout << "非空字符串" << endl;
}
s1.clear();//清空有效字符
if (s1.empty())
{
cout << "空字符串" << endl;
}
else
{
cout << "非空字符串" << endl;
}
}
//将s1中有效字符增加到10个，多出的5个字符使用'!'来进行填充
s1.resize(10,'!');
//将s1中有效字符增加到32个，多出的22个字符使用'$'来进行填充
//在增加字符期间会进行扩容
s1.resize(32, '$');
//当resize将有效元素个数减少时，只修改有效元素个数，而不会缩小底层空间的大小
s1.resize(28);
//将容量增大
s1.reserve(10);
s1.reserve(21);
s1.reserve(28);
s1.reserve(40);
//将容量缩小
s1.reserve(32);
s1.reserve(20);
s1.reserve(13);
3、string类对象的访问及遍历操作
void Teststring3()
{
string s("hello Bit");
// 3种遍历方式：
// 需要注意的以下三种方式除了遍历string对象，还可以遍历是修改string中的字符，
// 另外以下三种方式对于string而言，第一种使用最多
// 1. for+operator[]
for(size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
cout<<s[i]<<endl;
// 2.迭代器
string::iterator it = s.begin();
while(it != s.end())
{
cout<<*it<<endl;
++it;
}
string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
while(rit != s.rend())
cout<<*rit<<endl;
// 3.范围for
for(auto ch : s)
cout<<ch<<endl;
}
4、string类对象的修改操作
void TestString6()
{
string s1("hello");
s1.push_back(',');//在s1后面加,
s1 += "world";//在s1后面追加"world"
cout << s1 << endl;
string s2("!!!");
s1 += s2;
s1 += '$';
cout << s1 << endl;
s1.append(1, '%');//在s1后面追加1个%
cout << s1 << endl;
s1.append(s1, 2, 3);//追加s1中第二个字符的后3个字符
cout << s1 << endl;
}
三、string类的模拟实现
namespace bit
{
class string
{
public:
typedef char* iterator;
public:
string(const char* str = "")
{
_size = strlen(str);
_capacity = _size;
_str = new char[_capacity+1];
strcpy(_str, str);
}
string(const string& s)
: _str(nullptr)
, _size(0)
, _capacity(0)
{
string tmp(s);
this->Swap(tmp);
}
string& operator=(string s)
{
this->Swap(s)
return *this;
}
~string()
{
if (_str)
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
}
}
/ // iterator
iterator begin() {
return _str;}
iterator end(){
return _str + _size;}
/ // modify
void push_back(char c)
{
if (_size == _capacity)
Reserve(_capacity*2);
_str[_size++] = c;
_str[_size] = '\0';
}
string& operator+=(char c)
{
PushBack(c);
return *this;
}
void clear()
{
_size = 0;
_str[_size] = '\0';
}
void swap(string& s)
{
swap(_str, s._str);
swap(_size, s._size);
swap(_capacity, s._capacity);
}
const char* c_str()const
{
return _str;
}
size_t size()const
size_t capacity()const
bool empty()const
void resize(size_t newSize, char c = '\0')
{
if (newSize > _size)
{
// 如果newSize大于底层空间大小，则需要重新开辟空间
if (newSize > _capacity)
{
Reserve(newSize);
}
memset(_str + _size, c, newSize - _size);
}
_size = newSize;
_str[newSize] = '\0';
}
void reserve(size_t newCapacity)
{
// 如果新容量大于旧容量，则开辟空间
if (newCapacity > _capacity)
{
char* str = new char[newCapacity + 1];
strcpy(str, _str);
// 释放原来旧空间,然后使用新空间
delete[] _str;
_str = str;
_capacity = newCapacity;
}
}
// access
char& operator[](size_t index)
{
assert(index < _size);
return _str[index];
}
const char& operator[](size_t index)const
{
assert(index < _size);
return _str[index];
}
private:
friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const bit::string& s);
friend istream& operator>>(istream& _cin, bit::string& s);
private:
char* _str;
size_t _capacity;
size_t _size;
};
}