C++学习随笔（10）——string

void Teststring()
{
 
    string s1;                // 构造空的string类对象s1
 
     string s2("hello bit");   // 用C格式字符串构造string类对象s2
 
     string s3(s2);            // 拷贝构造s3
 
}

2. string类对象的容量操作

注意：

        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(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个，不同的是当字 符个数增多时：  resize(n)用0来填充多出的元素空间，  resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的元素空间。

注意：  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

    string s("hello Bit");
	// 3种遍历方式：
	// 需要注意的以下三种方式除了遍历string对象，还可以遍历是修改string中的字符，
	// 另外以下三种方式对于string而言，第一种使用最多
	// 1. for+operator[]
	for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
		cout << s[i] << endl;
 
	// 2.迭代器
	string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	{
		cout << *it << endl;
		++it;
	}
 
	// string::reverse_iterator rit = s.rbegin();
	// C++11之后，直接使用auto定义迭代器，让编译器推到迭代器的类型
	auto rit = s.rbegin();
	while (rit != s.rend())
		cout << *rit << endl;
 
	// 3.范围for
	for (auto ch : s)
		cout << ch << endl;

4. string类对象的修改操作

// 测试string：
// 1. 插入(拼接)方式：push_back  append  operator+= 
// 2. 正向和反向查找：find() + rfind()
// 3. 截取子串：substr()
// 4. 删除：erase
void Teststring5()
{
	string str;
	str.push_back(' ');   // 在str后插入空格
	str.append("hello");  // 在str后追加一个字符"hello"
	str += 'b';           // 在str后追加一个字符'b'   
	str += "it";          // 在str后追加一个字符串"it"
	cout << str << endl;
	cout << str.c_str() << endl;   // 以C语言的方式打印字符串
 
	// 获取file的后缀
	string file("string.cpp");
	size_t pos = file.rfind('.');
	string suffix(file.substr(pos, file.size() - pos));
	cout << suffix << endl;
 
	// npos是string里面的一个静态成员变量
	// static const size_t npos = -1;
 
	// 取出url中的域名
	string url("http://www.cplusplus.com/reference/string/string/find/");
	cout << url << endl;
	size_t start = url.find("://");
	if (start == string::npos)
	{
		cout << "invalid url" << endl;
		return;
	}
	start += 3;
	size_t finish = url.find('/', start);
	string address = url.substr(start, finish - start);
	cout << address << endl;
 
	// 删除url的协议前缀
	pos = url.find("://");
	url.erase(0, pos + 3);
	cout << url << endl;
}

注意：

        1. 在string尾部追加字符时，  s.push_back(c) / 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。 

 5. string类非成员函数

// string comparisons
#include 
#include 
 
int main ()
{
  std::string foo = "alpha";
  std::string bar = "beta";
 
  if (foo==bar) std::cout << "foo and bar are equal\n";
  if (foo!=bar) std::cout << "foo and bar are not equal\n";
  if (foo< bar) std::cout << "foo is less than bar\n";
  if (foo> bar) std::cout << "foo is greater than bar\n";
  if (foo<=bar) std::cout << "foo is less than or equal to bar\n";
  if (foo>=bar) std::cout << "foo is greater than or equal to bar\n";
 
  return 0;
}

更多的这里就不在介绍了。

6. vs和g++下string结构的说明

注意：下述结构是在32位平台下进行验证，  32位平台下指针占4个字节。

（1） vs下string的结构

string总共占28个字节，内部结构稍微复杂一点，先是有一个联合体，联合体用来定义string中字 符串的存储空间：

           1. 当字符串长度小于16时，使用内部固定的字符数组来存放

           2. 当字符串长度大于等于16时，从堆上开辟空间

union _Bxty
{ 
    // storage for small buffer or pointer to larger one
     value_type _Buf[_BUF_SIZE];
     pointer _Ptr;
     char _Alias[_BUF_SIZE]; // to permit aliasing
} _Bx;

这种设计也是有一定道理的，大多数情况下字符串的长度都小于16，那string对象创建好之后，内部已经有了16个字符数组的固定空间，不需要通过堆创建，效率高。

其次：还有一个size_t字段保存字符串长度，  一个size_t字段保存从堆上开辟空间总的容量

最后：还有一个指针做一些其他事情。

故总共占16+4+4+4=28个字节。

G++下， string是通过写时拷贝实现的，  string对象总共占4个字节，内部只包含了一个指针，该指 针将来指向一块堆空间，内部包含了如下字段：

           1. 空间总大小

           2. 字符串有效长度

           3. 引用计数

struct _Rep_base
{
     size_type _M_length;
     size_type _M_capacity;
     _Atomic_word _M_refcount;
};

         4. 指向堆空间的指针，用来存储字符串。

本章完！