【C++学习笔记】标准库类型string

标准库类型string表示可变长的字符序列，使用string类型必须先包含string头文件，string定义在命名空间std。

#include <string>
using std::string

一、定义和初始化string对象
一个类可以定义很多种初始化对象的方式，它们之间都有一定的区别，比如初始值的数量不同，或初始值的类型不同，下面为初始化string对象常用的方式：

string s1;                 //默认初始化，s1是一个空字符串
string s2(s1);             //s2是s1的副本
string s2 = s1;            //同上
string s3("hi");           //s3是该字符串字面值的副本，除了字面值最后那个空字符
string s3 = "hi";          //s3是字面值"hi"的副本
string s4(10,'c');         //s4的内容是cccccccccc

1.1 直接初始化和拷贝初始化
如果使用等号（=）初始化一个变量。实际上执行的是拷贝初始化（copy initialization），编译器把等号右侧初始值拷贝到新创建的对象中去，反之不适应等号，则还行的是直接初始化。

string s5 = "hiya";          //拷贝初始化
string s6("hiya");           //直接初始化
string s7(10,'c');           //直接初始化
string s8 = string(10,'c');  //拷贝初始化

二、string对象上的操作
2.1 读写string对象
如同使用标准库iostream来读写int、double等内置类型的值，可以使用IO操作符来读写string对象：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s;cin >> s;cout << s << endl;return 0;
}

在执行读取操作时，string对象会自动忽略开头的空白（即空格符、换行符、制表符等），如果程序输入的是” hello world！ “，则输出将是“hello”，输出结果没有任何空格。
下面的程序可以用读取位置数量的string对象：

int main()
{string word;while(cin >> word)cout << word << endl;
   return 0;
}

2.2 使用getline读取一整行
如果希望在最终得到的字符串中保留输入的空白符，那么应该使用getline函数代替原来的>>运算符，getline函数的参数是一个输入流和一个string对象，函数从给定的输入流中读取内容，知道遇到换行符为止（换行符也被读进来），然后把所读内容存到那个string对象中去（不含换行符），即getline函数一遇到换行符就借书读取操作并返回结果，如果一开始就是换行符，那么所得结果是个空string。
因为getline也会返回它的流参数，所以可以使用getline的结果作为条件，下列程序可以一次输出一整行：

int main()
{string line;while(getline(cin,line))cout << line << endl;return 0;
}

上面使用endl来结束当前行并刷新显示缓冲区，另外触发getline函数返回的那个换行符实际上被丢弃了，所以得到的string对象不包含换行符。

2.3 string的empty和size、及size返回类型
empty函数根据string对象是否为空返回一个对应的布尔值：

while (getline(cin,line))if (!line.empty())cout << line << endl;

size函数返回string对象的长度，即string对象中的个数，下面用size函数输出长度超过80个字符的行：

string line;
while(getline(cin,line))if (line.size() > 80)cout << line << endl;

size函数返回的是一个string::size_type类型的值，并且这是一个无符号类型的值，即所有存放string类的size函数返回值的变量都是string::size_type类型的，因为size函数返回时一个无符号整型数，所以混用带符号和无符号数可能产生意想不到的结果，假如n是具有负值的int，那么s.size()

string st1 = (10,'c'),st2;   //st1为cccccccccc，st2位一个空字符串
st1 = st2;                   //st1和st2都是空字符串

两个string对象相加得到一个新的string对象，其内容是把左侧的运算对象与右侧的运算对象串接而成：

string s1 = "hello, ", s2 = "world\n";
string s3 = s1 + s2;          //s3的内容是hello,world\n
s1 += s2;                     //等价于s1 = s1 + s2

标准库允许把字符字面值和字符串字面值转换成string对象，所以在需要string对象的地方就可以使用这两种字面值来替代：

string s1 = "hello", s2 = "world";
string s3 = s1 + ", " + s2 + '\n';

需要注意的是当把string对象和字符字面值及字符串字面值混在一条语句时，必须确保每个加法运算符的两侧的运算对象至少有一个是string：

string s4 = s1 + ", ";          //正确，把一个string对象和一个字面值相加
string s5 = "hello" + ", ";     //错误，两个运算对象都不是string s6 = s1 + ", " + "word"; //正确，前面两项相加的结果是一个string对象

为了与C兼容，C++语言中的字符串字面值并不是标准库类型string的对象，即字符串字面值与string是不同的类型。

三、处理string对象中的字符
3.1 使用基于范围的for语句
如果需要对string对象中的每个字符进行操作，那么可以使用范围for语句，其语法形式为：

for (declaration: expression)statement

其中expression部分是一个对象，用于表示一个序列，declaration部分负责定义一个变量，该变量将被用于访问序列中的基础元素，每次迭代，declaration部分的变量会被初始化为expression部分的下一个元素值。

string s("some string！！！");
decltype(s.size()) punct_cnt = 0;
for (auto c : s)              //对于str中的每个字符if (ispunct(c))            //判断其是否为标点符号++punct_cnt;cout << punct_cnt << endl;   //输出符号个数

如果需要改变string对象中字符的值，那么必须把循环变量定义成引用类型，引用只是给定对象的别名，因此当使用引用作为循环控制变量时，这个变量实际上被依次绑定到了序列的每个元素上，使用这个引用，就可以改变它绑定的字符。

string s("hello world!!!");
for (auto &c : s)              //对于s中的每个字符（注意c是引用）c = toupper(c)              //c是一个引用，将改变s中字符的值，即换成大写
cout << s << endl;

3.2 使用下标处理string对象
下标运算符（[ ]）接收的输入参数是string::size_type类型的值，这个参数表示要访问的字符的位置，返回值是该位置上字符的引用，string对象的下标从0计起，需要注意使用下标时必须确保其在合理范围之内。

for (decltype(s.size()) index = 0;index != s.size();++index)s[index] = toupper(s[index]);

参考文献：
①C++ Primer 第五版。

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