C++的string类型中关于append函数、push_back函数和+=运算符的区别
2024-06-16 22:11:31
部分内容翻译自 https://www.geeksforgeeks.org/stdstringappend-vs-stdstringpush_back-vs-operator-c/?ref=lbp
引言
C++的string类中，要想在字符串后附加字符，可以使用append函数、push_back函数或者是+=运算符，这些附加字符的方法其实现不尽相同，因此应用场景也不同。
首先我们先一窥源码（gcc 4.9.2）：
basic_string.h：
//-------------------------------+=运算符重载部分---------------------------
//追加 string 类型字符串basic_string&operator+=(const basic_string& __str) { return this->append(__str); }//追加 cstring 类型字符串basic_string&operator+=(const _CharT* __s) { return this->append(__s); }//追加单个字符basic_string&operator+=(_CharT __c) { this->push_back(__c);return *this;}#if __cplusplus >= 201103L//追加字符类型的初始化列表basic_string&operator+=(initializer_list<_CharT> __l) { return this->append(__l.begin(), __l.size()); }//-------------------------------append函数实现部分---------------------------//追加 string 类型字符串basic_string&append(const basic_string& __str); //追加部分 string 类型字符串basic_string& append(const basic_string& __str, size_type __pos, size_type __n);//追加部分 cstring 类型字符串basic_string& append(const _CharT* __s, size_type __n);//追加 cstring 类型字符串basic_string& append(const _CharT* __s){__glibcxx_requires_string(__s);return this->append(__s, traits_type::length(__s));}//追加多个字符basic_string& append(size_type __n, _CharT __c);#if __cplusplus >= 201103L//追加字符类型的初始化列表basic_string& append(initializer_list<_CharT> __l){ return this->append(__l.begin(), __l.size()); }#endif // C++11template<class _InputIterator>basic_string& //附加给定范围内的多个字符append(_InputIterator __first, _InputIterator __last){ return this->replace(_M_iend(), _M_iend(), __first, __last); }//-------------------------------push_back函数实现部分---------------------------//追加单个字符voidpush_back(_CharT __c) { const size_type __len = 1 + this->size();if (__len > this->capacity() || _M_rep()->_M_is_shared())this->reserve(__len);traits_type::assign(_M_data()[this->size()], __c);_M_rep()->_M_set_length_and_sharable(__len);}
从以上源码的角度来分析append函数、push_back函数和+=运算符的不同使用场景，就非常直观了：
- += 运算符：追加单个参数值。
- append 函数：允许追加多个参数值。
- push_back 函数：只能追加单个字符。
| append() | += | push_back | |
|---|---|---|---|
| 全字符串（string） | √ | √ | × |
| 部分字符串（substring） | √ | × | × |
| 字符数组（char array） | √ | √ | × |
| 单个字符（char） | × | √ | √ |
| 迭代器范围（iterator range） | √ | × | × |
| 返回值（return value） | *this | *this | none |
| cstring（char*） | √ | √ | × |
示例
1 全字符串（string）
- += 运算符：可以追加完整字符串。
- append 函数：也允许追加完整字符串。
- push_back 函数：不允许追加完整字符串。
// CPP code for comparison on the
// basis of appending Full String
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std; // Function to demonstrate comparison among
// +=, append(), push_back()
void appendDemo(string str1, string str2)
{ string str = str1; // Appending using += str1 += str2; cout << "Using += : "; cout << str1 << endl; // Appending using append() str.append(str2); cout << "Using append() : "; cout << str << endl;
} // Driver code
int main()
{ string str1("Hello World! "); string str2("GeeksforGeeks"); cout << "Original String : " << str1 << endl; appendDemo(str1, str2); return 0;
} 2 追加部分字符串（substring）
- += 运算符：不允许追加部分字符串。
- append 函数：该函数允许追加部分字符串。
- push_back 函数：不支持追加部分字符串。
// CPP code for comparison on the basis of
// Appending part of string #include <iostream>
#include <string>
using namespace std; // Function to demonstrate comparison among
// +=, append(), push_back()
void appendDemo(string str1, string str2)
{ // Appends 5 characters from 0th index of // str2 to str1 str1.append(str2, 0, 5); cout << "Using append() : "; cout << str1;
} // Driver code
int main()
{ string str1("GeeksforGeeks "); string str2("Hello World! "); cout << "Original String : " << str1 << endl; appendDemo(str1, str2); return 0;
} 3 追加 C-string（char*）
- += 运算符：允许追加 C-string。
- append 函数：同样允许追加 C-string。
- push_back 函数：不允许使用 push_back 函数追加 C-string。
// CPP code for comparison on the basis of
// Appending C-string #include <iostream>
#include <string>
using namespace std; // Function to demonstrate comparison among
// +=, append(), push_back()
void appendDemo(string str)
{ string str1 = str; // Appending using += str += "GeeksforGeeks"; cout << "Using += : "; cout << str << endl; // Appending using append() str1.append("GeeksforGeeks"); cout << "Using append() : "; cout << str1 << endl;
} // Driver code
int main()
{ string str("World of "); cout << "Original String : " << str << endl; appendDemo(str); return 0;
} 4 追加字符数组（char array）
- += 运算符：允许追加字符数组。
- append 函数：同样允许追加字符数组。
- push_back 函数：不支持追加字符数组。
// CPP code for comparison on the basis of
// Appending character array #include <iostream>
#include <string>
using namespace std; // Function to demonstrate comparison among
// +=, append(), push_back()
void appendDemo(string str)
{ char ch[6] = {'G', 'e', 'e', 'k', 's', '\0'}; string str1 = str; // Appending using += str += ch; cout << "Using += : " << str << endl; // Appending using append() str1.append(ch); cout << "Using append() : "; cout << str1 << endl;
} // Driver code
int main()
{ string str("World of "); cout << "Original String : " << str << endl; appendDemo(str); return 0;
} 5 追加单个字符（char）
- += 运算符：允许使用 += 运算符追加单个字符。
- append 函数：不允许追加单个字符。
- push_back 函数：支持追加单个字符。
// CPP code for comparison on the basis of
// Appending single character #include <iostream>
#include <string>
using namespace std; // Function to demonstrate comparison among
// +=, append(), push_back()
void appendDemo(string str)
{ string str1 = str; // Appending using += str += 'C'; cout << "Using += : " << str << endl; // Appending using push_back() str1.push_back('C'); cout << "Using push_back : "; cout << str1;
} // Driver code
int main()
{ string str("AB"); cout << "Original String : " << str << endl; appendDemo(str); return 0;
} 6 迭代器范围（iterator range）
- += 运算符：不支持迭代器范围。
- append 函数：支持迭代器范围。
- push_back 函数：不支持迭代器范围。
// CPP code for comparison on the basis of
// Appending using iterator range #include <iostream>
#include <string>
using namespace std; // Function to demonstrate comparison among
// +=, append(), push_back()
void appendDemo(string str1, string str2)
{ // Appends all characters from // str2.begin()+5, str2.end() to str1 str1.append(str2.begin() + 5, str2.end()); cout << "Using append : "; cout << str1;
}
// Driver code
int main()
{ string str1("Hello World! "); string str2("GeeksforGeeks"); cout << "Original String : " << str1 << endl; appendDemo(str1, str2); return 0;
} 7 返回值（return value）
- += 运算符：返回 *this
- append 函数：返回 *this
- push_back 函数：不返回值
// CPP code for comparison on the basis of
// Return value #include <iostream>
#include <string>
using namespace std; // Function to demonstrate comparison among
// +=, append(), push_back()
string appendDemo(string str1, string str2)
{ // Appends str2 in str1 str1.append(str2); // Similarly with str1 += str2 cout << "Using append : "; // Returns *this return str1;
} // Driver code
int main()
{ string str1("Hello World! "); string str2("GeeksforGeeks"); string str; cout << "Original String : " << str1 << endl; str = appendDemo(str1, str2); cout << str; return 0;
} （全文完）
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