为什么要有string容器

string：其实就是一个字符串,c++对字符串进行了封装的，封装到一个类里面，这样用户就不用担心开辟空间的问题，只需要往string类里放字符串就可以了，string其实还可以自增长
很多人就会有一个疑问，以前在c语言中，已经有字符串了，其实c语言中表示字符串就是char*,也就是字符数组+'\0'

string应用

string类的应用

string类常用接口

构造

 string s1;string s2("hello");string s3(10, '$');string s4(s3);

容量

void TestString()
{string s("hello");cout << s.size() << endl;    //size和length都是求字符串的有效个数cout << s.length() << endl;cout << s.capacity() << endl;if (s.empty())cout << "NULL" << endl;elsecout << "NOT NULL string" << endl;//只清空string类中有效字符个数，不会改变底层空间的大小s.clear();       //不会清空容量cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;if (s.empty())cout << "NULL" << endl;elsecout << "NOT NULL string" << endl;
}

resize()

void resize（size_t n, char ch）：功能—将string类中的有效字符改变到n个，多的字符采用ch进行填充
注意

将string类中有效元素缩小，只改变有效元素的个数，不会改变底层空间的大小
如果是将string类中有效元素增多，可能需要扩容

void TestString3()
{string s("hello");cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;//resize 10个有效字符，原来有5个，多出来的5个用!号进行填充s.resize(10,'!');cout << s << endl;cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;}

reserve()

void reserve(size_t newcapacity)

newcapacity > oldcapacity(string 类旧空间增多---->容量改变(最终容量大小) >= newcapacity)
newcapacity < oldcapacity(string 类旧空间缩小---->该函数直接返回，除非newcapacity < 15,缩小到15
注意：
只改变容量大小，不会改变有效元素个数

void TestString4()
{string s("hello");cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(20);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(40);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(24);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;s.reserve(5);cout << s.size() << endl;cout << s.capacity() << endl;
}

string类维护了一个空间16字节

元素访问

void TestString5()
{string s("hello");cout << s[0] << endl;s[0] = 'H';//[] 如果越界----assert触发cout << s.at(2) << endl;s.at(2) = 'L';//s.at()如果越界---抛出out_of_range的异常//不同点//cout << s[10] << endl;  //越界访问cout << s.at(10) << endl;
}

cout << s[10] << endl;  //越界访问

cout << s.at(10) << endl;//越界访问

元素修改

void TestString6()
{string s1;s1.push_back('I');s1 += " Love ";string s2("you");s1 += s2;s1.append(1, ',');s1.append("祖国");s1.append(3, '!');cout << s1 << endl;
}

string类扩容机制

vs—PJ----1.5倍扩容
Linux-----SGI----2倍扩容
如果提前直到大概要往string类存放多少个元素，可以通过reserve将空间给好

void TestPushBack()
{ string s;       //维护一个数组，最多放15个有效字符size_t sz = s.capacity();    cout << "making s grow:\n";    for (int i = 0; i < 100; ++i)    { s.push_back( 'c');        if (sz != s.capacity())        //sz记录上一次容量大小{ sz = s.capacity();            cout << "capacity changed: " << sz << '\n'; } }
}

字符串特殊操作

void TestString7()
{string s("123456");int ret = atoi(s.c_str());}//find rfind
void TestString8()
{string s("hello world");size_t pos = s.find( ' ');if (pos != string::npos){cout << ' ' << "is in s"<<endl;}pos = s.find("world");if (pos != string::npos){cout << "world" << "is in s" << endl;}//获取文件后缀string ss("2019-10-26.cpp.cpp");pos = ss.rfind('.') + 1;  //后缀的位置从.的后面开始cout << pos << endl;string filepos = ss.substr(pos);cout << filepos << endl;}

迭代器(string中很少用到)

三种遍历方法

void TestString9()
{string s("hello");for (auto e : s){cout << e;}cout << endl;for (int i = 0; i < s.size(); ++i)cout << s[i];cout << endl;//char *string::iterator it = s.begin();while (it!=s.end()){cout << *it ;++it;}cout << endl;
}

反转字符串

一个函数调用就可以

//反转字符串
void reversestring(string &s)
{//char* begin = (char *)s.c_str();//char* end = begin + s.size() - 1;//while (begin < end)//{//  swap(*begin, *end);//   begin++;//    end--;//}reverse(s.begin(), s.end());
}

字符串中第一个唯一字符

字符做为数组下标

class Solution {public:int firstUniqChar(string s) {//1.统计每个字符出现的次数int count[256]={0};for(auto e:s){count[e]++;}//2.找第一个只出现一次的字符for(size_t i = 0; i < s.size(); ++i){if(count[s[i]] == 1)return i;}return -1;}
};

字符串最后一个单词的长度

cin用来接受字符串，如果字符串中出现空格，换行，是无法拿到整个字符串的

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;int main()
{string s;getline(cin,s);//找到最后一个单词的位置cout<< s.substr(s.rfind(' ')+1).size();return 0;
}

字符串相加

大数相加，无法用普通的类型进行保存
可以把这些数据看成是字符串

class Solution {public:string addStrings(string num1, string num2) {int LSize = num1.size();        int RSize = num2.size();                // 以长字符串作为外部循环        if(LSize < RSize)        {            num1.swap(num2);            swap(LSize, RSize);        } string strRet;        strRet.reserve(LSize+1);                char cRet = 0;        char cstep = 0;for(size_t i = 0; i < LSize; ++i)  {            cRet = num1[LSize - i - 1] - '0' + cstep;            cstep = 0;                        if(i < RSize)            {                cRet += num2[RSize - i - 1] - '0';           }                       if(cRet >= 10)            {               cRet -= 10;               cstep = 1;           }                       strRet += cRet + '0';        } if(cstep)            strRet += '1';                reverse(strRet.begin(), strRet.end());                return strRet;    }
};

string模拟实现

如何实现

string是动态管理字符串，不论多少个数，都可以管理，编译器中会有一个静态数组，刚开始大小为16字节，有效元素个数为15个，所以当有效字符小于15个时，直接用静态数组存放，效率高一些

我们实现的string只给出动态数组，维护一个char*指针，创建对象开辟空间即可

构造

有参构造
用户在创建对象时，一般有参的话，都会给出c风格的字符串，所以我们的参数，就是一个char*的指针，最好设个默认值为空。然后在有参构造里做两件事情，一个是申请空间，另外一个就是拷贝数据
但是要注意用户一般很傻，有可能会传一个空的指针进来，会引起代码崩溃。所以我们一定要对传来的数据进行判空处理，如果为空，则初始化为空串即可。

string(char *str = ""){//如果指针为空，则初始化位空字符串if (nullptr == str)str = "";//申请空间_str = new char[strlen(str) + 1];//strcpy(_str, str);}

拷贝构造
系统会给出默认的拷贝构造，但是存在浅拷贝问题
什么是浅拷贝？
浅拷贝可能通过默认的拷贝构造发生，也有可能通过编译器默认的赋值运算符的重载发生。
所以我们在拷贝构造和赋值时，让每个对象都要拥有一份独立的资源

string(const string& s):_str(new char[strlen(s._str)+1])  //开辟空间{strcpy(_str, s._str);}

赋值运算符重载

开辟新空间
拷贝元素
释放旧空间
指向新空间

string& operator=(const string& s){//自己给自己赋值，不用做任何操作if (this != &s){//不是自己给自己赋值//1.申请新空间char *temp = new char[strlen(s._str) + 1];//2.拷贝数据strcpy(temp, s._str);//3.释放原来空间delete[]_str;//4.原空间指针指向新空间_str = temp;}return *this;}

析构

看一下当前对象指针有没有资源，如果有，释放掉，随后指针指向空，防止野指针。

~string(){if (_str)delete[]_str;_str = nullptr;}

以上的是模拟实现的一个string的版本

另外一个版本实现string

资源的转移

namespace bite
{class string{public:string(char *str = ""){//如果指针为空，则初始化位空字符串if (nullptr == str)str = "";//申请空间_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}string(const string& s):_str(nullptr){string strTemp(s._str);swap(_str, strTemp._str);}string& operator=(const string& s){//自己给自己赋值，不用做任何操作if (this != &s){string strTemp(s._str);swap(_str, strTemp._str);}return *this;}~string(){if (_str)delete[]_str;_str = nullptr;}//编译器生成的默认赋值运算符重载存在浅拷贝，而且会有资源泄露，没有释放资源private:char * _str;};}

此版本有一个缺陷，就是创立的临时对象的地址不为空，则会引起代码崩溃，在vs2013编译器下这个样实现的string没有问题，因为vs2013默认值为空，其他编译器给的默认值可能是随机值。我们可以直接在拷贝构造函数加一个参数列表，给临时对象赋值为空

还有一种引用计数的方式，采用引用计数来解决浅拷贝的问题
写时拷贝

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