从零开始学c++——string

Posted 2021-08-11 sjp11

学好STL

• 一.STL简介（了解）
• • 1.什么是STL
  • 2.STL的六大组件
  • 3.STL的缺陷
• 2.string
• • 1.string的简单了解
  • 如何对stl的查阅
  • 2. string常用接口说明
  • • 1.string类 对象常见的构造
    • 2.string类对象的容量操作
    • 3. string类对象的访问及遍历操作
    • 4. string类对象的修改操作

一.STL简介（了解）

1.什么是STL

STL(standard template libaray-标准模板库)： 是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的组件库，而且
是一个包罗数据结构与算法的软件框架。，是一个高效的c++程序库

2.STL的六大组件

组件名称	说明
Container(容器) 各种基本数据结构	向量（vector）、双端队列（deque）、列表（list）、集合（set）、多重集合（multiset）、映射（map）和多重映射（multimap）,string
Adapter(适配器) 可改变containers、Iterators或Function object接口的一种组件	为已有的类提供新的接口,目的是简化、约束、使之安全、隐藏或者改变被修改类提供的服务集合
Algorithm(算法) 各种基本算法如sort、search…等	算法Algorithms，用来处理群集内的元素。它们可以出于不同的目的而搜寻、排序、修改、使用那些元素。通过迭代器的协助，我们可以只需编写一次算法，就可以将它应用于任意容器，这是因为所有的容器迭代器都提供一致的接口
Iterator(迭代器) 连接containers和algorithms	1.迭代器Iterators，用来在一个对象群集（collection of objects）的元素上进行遍历。这个对象群集或许是个容器，或许是容器的一部分。迭代器的主要好处是，为所有容器提供了一组很小的公共接口。迭代器以++进行累进，以*进行提领，因而它类似于指针
Function object(函数对象)	1、一个行为类似函数的对象，它可以没有参数，也可以带有若干参数。2.重载了调用运算符operator()的类的对象都满足函数对象的特征 3、STL中也定义了一些标准的函数对象，如果以功能划分，可以分为算术运算、关系运算、逻辑运算三大类。为了调用这些标准函数对象，需要包含头文件
Allocator(分配器)	负责空间配置与管理。从实现的角度来看，配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的class template。

3.STL的缺陷

1. STL库的更新太慢了。这个得严重吐槽，上一版靠谱是C++98，中间的C++03基本一些修订。C++11出
   来已经相隔了13年，STL才进一步更新。
2. STL现在都没有支持线程安全。并发环境下需要我们自己加锁。且锁的粒度是比较大的。
3. STL极度的追求效率，导致内部比较复杂。比如类型萃取，迭代器萃取。
4. STL的使用会有代码膨胀的问题，比如使用vector/vector/vector这样会生成多份代码，当然这是模板语
   法本身导致的。

2.string

1.string的简单了解

1. string是表示字符串的字符串类

2. string类是basic_string模板类的一个实例，它使用char来实例化basic_string模板类

3. string在底层实际是： basic_string模板类的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator>
   string;
   
   

如何对stl的查阅

对stl的学习，我们需要掌握30%左右的接口函数，剩下的接口函数很少用，不需要记住，当我们需要去使用时，再去查阅，那么我们应该怎么去查阅这些接口函数，首先，我们给出两个网站：
一个是c++官网：https://en.cppreference.com/w/，它支持最新的语法，但它的界面比较乱

另一个是：http://www.cplusplus.com/reference/string/string/string/，它不是官网，它支持c++98和c++11,它的界面比较整洁和规范，容易看，所以推荐使用这个网站去查阅stl。下面我也会介绍怎样去查阅。下面我们以查string为例子：

然后我们随便点一个接口函数：

2. string常用接口说明

1.string类 对象常见的构造

2.string类对象的容量操作

void test
{
    string s1("hello world");
    cout << s.size() << endl;//输出11
    cout << s.capacity() << endl;//输出31
	s1.resize(20, 'x');//直接在hello world接9个x,size和capacity都会改变
	s1.resize(5);//只保留前5个字符，但capacity不变
	s1.clear();//将s1中的所有字符全部清空，将size清空为0，不改变capacity的大小

   string s2;
   s2.resize(20）;//将s2中的有效字符增加到20个，为20个'\\0'

  string s3;
  s3.reserve(20);//将capacity的大小改变为20，不改变size；
}	

总结;

1. size()与length()方法底层实现原理完全相同，引入size()的原因是为了与其他容器的接口保持一
   致，一般情况下基本都是用size();

2. clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小。

3. resize在改变元素个数时，如果是将元素个数增多，可能会改变底层容量的大
   小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变。

4. reserve(size_t res_arg=0)：为string预留空间，不改变有效元素个数，当reserve的参数小于
   string的底层空间总大小时，reserver不会改变容量大小。

3. string类对象的访问及遍历操作

总结：
1.[begin(),end()) end()返回的是最后一个字符的下一个位置，c++中凡是给迭代器一般都是给的[)左闭右开的区间。

2.迭代器是类似指针一样的东西,迭代器以++进行累进，以*进行提领。

3.迭代器的意义：像string，vector支持[]遍历，但是list,map等等容器不支持[]，迭代器能够使遍历的方式统一

4.迭代器是可读可写。const_iterator const对象 只能读不能写，const对象只能用const_iterator

4. string类对象的修改操作

void test
{
string s1;
	//尾插一个字符
	s1.push_back('h');
	s1.push_back('e');
	s1.push_back('l');
	s1.push_back('1');
	s1.push_back('o');
	cout << s1 << endl;//输出hello

    //尾插一个字符串
	s1.append("world");
	cout << s1 << endl;//输出helloworld


    //尾插一个字符串
	s1.append(s2);//或者s1.append(s2.begin(), s2.end());
	cout << s1 << endl;//输出helloworld！！！

    //尾插实际喜欢用+=
    s1 += ' ';
	s1 += "sjp";
	s1 += s2;
	cout << s1 << endl;//输出helloworld！！！ sjp！！！

   //插入数据
   s1.insert(4," ");//在位置4插入一个空格
	cout << s1 << endl;//输出hello world！！！ sjp！！！


   //插入不能越界，例如：
	//s1.insert(300, "yyyy");会报错

   //删除
   	s1.erase(0, 3);//从0位置开始，删除3个
	//s1.erase(0, 1000);//删多了，不会报错，把字符串全部删完
	s1.erase(3);//这个从3的位置后面全部删完
	s1.erase();//这个全部删完

    //假设要求取出文件名的后缀
	string filename1("test.cpp");
	size_t pos1 = filename1.find('.');//如果找不到，则返回npos

	if (pos1 != string::npos)
	{
		string suff(filename, pos1);
		cout << suff << endl;//输出cpp
	}


   string filename2("test.a.cpp");
   size_t pos2=filename2.rfind('.');//从后往前开始找，找不到则返回npos
   if (pos2 != string::npos)
	{
		string suff(filename, pos2);
		cout << suff << endl;//输出cpp
	}

}

获取一个网址的协议名和域名

string GetProtocol(const string& ur1)//获取协议名
{
	size_t pos = ur1.find("://");//find不仅可以查找字符也可以查找字符串
	if (pos != string::npos)
	{
		return ur1.substr(0, pos);//返回一个从0开始，pos个字符的字串
	}
	else
	{
		return string();//返回一个匿名对象，为空串
	}
}


string GetDomain(const string& ur1)//域名
{
	size_t pos = ur1.find("://");
	if (pos != string::npos)
	{
		size_t start = pos + 3;
		size_t end=ur1.find("/",start);//从start开始找”/"
		if (end != string::npos)
		{
			return ur1.substr(start,end-start);//从start开始截取end-start个字符
		}
		else
		{
			return string();//返回一个匿名对象，为空串
		}

	}
}


int main()
{
	string s1 = "https://daohang.qq.com/?fr=hmpage";
	string s2 = "http://www.cplusplus.com/reference/string/string/string/";
	
	cout<<GetProtocol(s1)<<endl;
	cout<< GetDomain(s1) <<endl;

	cout<<GetProtocol(s2)<<endl;
	cout<<GetDomain(s2)<<endl;

	return 0;
}

输出结果为：

注意：

1. 在string尾部追加字符时，s.push_back© / s.append(1, c) / s += 'c’三种的实现方式差不多，一般
   情况下string类的+=操作用的比较多，+=操作不仅可以连接单个字符，还可以连接字符串。
2. 对string操作时，如果能够大概预估到放多少字符，可以先通过reserve把空间预留好。
3. 尽量少用insert，erase，因为底层实现是数组，头部或者中间要挪动数据，效率太低了。

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