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c++string類成員函式

阿新 • • 發佈：2020-12-19

技術標籤：c++

c++在c語言的基礎上擴充套件了對於字串的支援，使其使用方式更加多樣化，使用者可以根據實際需要選擇最佳的使用方式，具有更強的可操作性。
c++繼承了c語言中的c風格字串，並開發出了內建的string類。c語言標準函式庫中提供了大量的函式用來操作以’\0’結尾的字串，比如strcpy、strlen、strcmp、strcat等。c++繼續支援這些函式，並且在string類中提供了功能與之一樣的成員函式，另外還增加了一些其他的功能。

一．string類建構函式
string類提供了多個建構函式，可以根據資料需要靈活地使用這些函式建立string物件。

  1. string();
    預設建構函式。建立一個預設的string物件，長度為0。
    比如：string str; 使用這樣的方式來建立string物件時會呼叫。
    只是宣告但沒有初始化，編譯器會將預設值賦給 s1，預設值是””，即空字串。
  2. string(const char* s);
    將string物件初始化為s指向的字串。
    比如：string str = “abcdef”; 將str初始化為字串 ”abcdef” 。
    與c風格字串不同，以此方法建立的字串的結尾沒有字串結束符 ’\0’ 。
  3. string(size_type n, char c);
    建立一個包含n個元素的string物件，其中每個元素都被初始化為字元c。
    比如：string str = (4, ‘A’); 將str初始化為字串 “AAAA”。
  4. string(const string & str);
    拷貝建構函式。將一個string物件初始化為string物件str(複製構造)。
    比如：string a(“abcd”); //將a初始化為字串”abcd”
    string b(a); //將b初始化為和a一樣，即b也是字串”abcd”
  5. string(const char *s, size_type n);
    將string物件初始化為s指向的字串的前n個字元。
    比如：string a(5, ‘X’); //將a初始化為字串”XXXXX”
    string b(a, 3); //將b初始化為字串a的前3個字元，即”XXX”
    使用該方法具有一定的風險性，如果n超過了s指向的字串的長度，會導致一些無用的字元也被賦給該string物件。讀者不妨將string b(a, 3)改為string b(a, 2000); 進行對比。
  6. string(const string &str, string size_type pos=0, size_type n=npos);
    將string物件初始化為引數str指向的字串中的一連串字元。這一連串字元是從下標為pos的字元開始的n個字元。如果從下標為pos的字元開始算起，str指向的字串沒有n個字元，那麼就會使用該字串從下標為pos的字元到結尾的所有字元將string物件初始化。
    比如：string a(“abcdef”); //將a初始化為字串”abcdef”
    string b(a, 2, 3); //將b初始化為字串”cde”
    string c(a, 2, 10); //長度溢位，只會將c初始化為”cdef”
    cout<<”a[0] = ”<<a[0]<<endl; //a[0] = a
    cout<<”c[3] = ”<<c[3]<<endl; //c[3] = f
    string物件可以像使用字元陣列一樣通過下標訪問到每一個元素（即字元），下標同樣是從0開始，但是string物件最後面沒有字串結束符 ’\0’ 。
  7. tempaltestring(Iter begin, Iter end);
    和第6點的用法相似，也是使用另一個字串中的一連串字元來初始化string物件。區別是Iter begin和Iter end分別指定了這一連串字元的起始地址和結束地址，但是隻包括Iter begin，不包括Iter end。
    比如：string a(“abcdef”); //將a初始化為字串”abcdef”
    string b(a+1, a+5); //錯誤，a是一個string類物件，不是指標，a+1沒有意義
    string c(&(a[1]), &a[5]); //將c初始化為字串 ’bcde’，而不是’bcdef’
    或者這樣：const char* a = “abcedf”; //此時a是一個指標，表示的是地址，對它進行 + 操作是合理的。
    string b(a+1, a+5); //將b初始化為字串 ’bcde’ 。

二．string物件的賦值

  1. 直接賦值
    可以使用char*型別的常量、變數，char型別的常量、變數對string物件進行賦值
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	char a[10] = "2";
	char* a1 = a;
	string str = a1;     //char*型變數對string物件賦值
	cout << "str = " << str << "  str.size() = " << str.size() << endl;
	
	const char* a2 = "abcd";
	str = a2;            //char*型常量對string物件賦值
	cout << "str = " << str << "  str.size() = " << str.size() << endl;

	char b1 = 'A';
	str = b1;            //char型變數對string變數賦值
	cout << "str = " << str << "  str.size() = " << str.size() << endl;

	const char b2 = 'B'; //char型常量對string變數賦值
	cout << "str = " << str << "  str.size() = " << str.size() << endl;
}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述
2. 呼叫成員函式assign() 賦值
string 類提供了assign成員函式，可以用來對string 物件賦值。assign 成員函式返回物件自身的引用。assign()的用法與string類的建構函式相同。例如：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str("abcdef"),str1;
	str1.assign(str);
	str1.assign("aaaa");
	str1.assign(str, 2);
	str1.assign(5, 'A');
	str1.assign(str, 2, 5);
	cout << "str1 = " << str1 << "  str.size() = " << str1.size() << endl;
}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述
三．將string物件轉換為c風格字串
string類提供了一個成員函式 c_str() ，該函式使我們能夠將string型別的字串轉換為c風格字串，並返回指向改字串的const指標（const char*）。
對於有些只能對const char*型別進行操作的函式來說，c_str() 提供了極大的方便。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "c風格字串123";
	cout<<"strlen of a = "<<strlen(a.c_str())<<endl;  //等於14
}

四．計算string型別的字串長度
在上面第三點中，我們使用strlen()函式計算字串str長度時，需要先將string型別的str轉換成const char型別，因為strlen()函式接受一個const char型別的引數。
string類提供了兩個成員函式 size()和length() 。這兩個函式的原始碼除了名稱差異沒有任何不同。length()函式是在string類開發出來的時候就有的，後來c++引入了標準模板庫STL，又加入了size()；size()時作為容器的屬性存在，便於符合STL的介面規則。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "c風格字串123";
	cout<<"str.size() = "<<str.size()<<endl;
	cout<<"str.length() = "<<str.length()<<endl;
	cout<<"strlen() of str = "<<strlen(str.c_str())<<endl;  
}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述
五．string物件的比較
與c風格字串一樣，string類的物件之間也可以進行比較，並且比較方式也和c風格字串一樣，即從第一個字元開始，比較其ASCII碼值，如果相等則繼續比較下一個字元，直至最後一個字元。
string類除了使用 <、<=、==、!=、>=、> 這些運算子比較之外，還提供了成員函式compare()用於比較字串大小。該函式返回一個整數來表示比較的結果，如果兩個字串相等，返回0；如果呼叫方法的string物件大於作為引數傳進來的物件，返回1；否則返回 -1。
compare()有多個過載，可用於不同的需求。如下：

  1. int compare (const basic_string& s) const;
  2. int compare (const Ch* p) const;
  3. int compare (size_type pos, size_type n, const basic_string& s) const;
  4. int compare (size_type pos, size_type n, const basic_string& s,size_type pos2, size_type n2) const;
  5. int compare (size_type pos, size_type n, const Ch* p, size_type = npos) const;
    其中最常用的是第一種：
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "c風格字串123";
	string str1 = "c風格字串122";
	if ( str >= str1 )  //運算子比較兩個string物件
	{
		if( str.compare(str1)>0 )  //compare()函式比較兩個string物件
		{
			cout << "hi!" << endl;
			cout << str.compare("c風格字串124") << endl; //compare()函式過載比較string物件和c風格字串大小
		}
		cout << "hi!" << endl;
	}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述
六．string物件的拼接
在c語言中，我們使用strcat()函式來進行字串的拼接，或者使用strcpy()、memcpy()、memccpy()等函式進行字串或者字元陣列的拼接。
有了string類，我們可以直接使用 + 或者 += 運算子來拼接字串。使用 + 來拼接字串時，運算子的兩邊可以都是 string型別的字串，也可以是一個 string型別字串和一個c風格的字串，還可以是一個string型別字串和一個字元陣列，或者是一個string型別字串和一個單獨的字元。例如：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "123";
	string str1 = "abc";
	char a[4] = "ABC";
	char b = 'D';
	string total = str + str1 + a + b;
	cout << total << endl;	
}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述
此外，string類還提供了一個成員函式append()。該函式可以用來向某個string物件後面新增字串，並返回物件自身的引用。
append()也有多個過載，其用法與建構函式string()和賦值函式assign()相同。例如：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "123";
	string total;
	total.append(str,0,3);
	total.append("abc",0,3);
	total.append("ABC");
	total.append(1, '$');
	cout << total << endl;
}

編譯執行結果和上面使用 + 運算子拼接完全一樣，也是 123abcABC$ 。

七．插入字串
string類提供了一個insert() 成員函式，可以向一個string型別的字串中插入另一個字串，並返回物件自身的引用。
在c語言的字串操作函式中，並不存在向一個字串插入另一字串的函式，前面提到的memcpy()、strcpy()等函式雖然可以從某一個字元開始，向字元陣列或指標指向的字串“插入”字串，但是這種“插入”實際上是一種覆蓋。當然也可以通過臨時變數將後面的字串暫存，在“插入”所需要的字串後再將後面的字串再放到原先的字串中。
儘管上面的方法也能使用c語言實現向字串插入另一字串的操作，但是遠遠沒有直接使用string類的insert()函式來的方便和快捷。

同樣，insert()函式也有多個過載，這裡不再贅述。insert()函式的原型和用法請參考：
http://www.cplusplus.com/reference/string/string/insert/
簡單舉例說明：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "12";
	string str1 = "@#$";
	str.insert(1,1,'a'); //在下標為 1 的字元前面插入 1 個字元 ‘a’
	str.insert(3,"b3c"); //在下標為 3 的字元前面插入字串 “b3c”
	str.insert(6,str1);  //在下標為 6 的字元前面插入string物件str1
	cout << str << endl;
}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述
八．刪除字串
與第七點插入字串相對的操作，同樣在c語言字串操作函式中不存在這樣的函式。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "1a23456789B0$";
	str.erase(1,1);//從str下標為1的字元（即’a’）開始刪除一個字元，得到"123456789B0$"
	str.erase(9,3);//從str下標為9的字元（’B’）開始刪除3個字元，得到”123456789”
	cout << str << endl;
}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述
九．交換兩個string物件的內容
同樣是c語言字串操作函式中沒有的，string類提供了一個成員函式swap()，可以用於交換兩個string物件的內容，無返回值。可以將呼叫方法的物件替換為作為引數傳進來的物件，效果是一樣的。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	string str = "abc";
	string str1 = "ABC";
	str1.swap(str);
	cout << "str = " << str << endl;
	str1.swap(str);
	cout << "str = " << str << endl;
}

編譯執行結果：
在這裡插入圖片描述

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