string(c++)

一.字符串方法

1. 构造函数

  • string()
    创建一个空字符串。
  • string(const string& str)
    复制构造函数，复制另一个字符串。
  • string(string&& str)
    移动构造函数，移动一个临时字符串。
  • string(const char\* s)
    从 C 风格字符串创建一个字符串。
  • string(size_t n, char c)
    创建一个包含 n 个字符 c 的字符串。

2. 赋值操作符

  • string& operator=(const string& str)
    将另一个字符串的内容赋值给当前字符串。
  • string& operator=(string&& str)
    将另一个字符串的内容移动到当前字符串。
  • string& operator=(const char\* s)
    将 C 风格字符串 s 赋值给当前字符串。

3. 访问字符

  • char& operator[](size_t pos)
    通过下标访问字符（没有范围检查）。
  • const char& operator[](size_t pos) const
    通过下标访问字符（常量版本，不可修改）。
  • char& at(size_t pos)
    通过下标访问字符，并进行范围检查。
  • const char& at(size_t pos) const
    通过下标访问字符（常量版本，带范围检查）。

4. 修改字符串

  • void clear()
    清空字符串内容，释放内存。
  • void resize(size_t n)
    调整字符串的大小为 n，多余部分用空字符填充。
  • void resize(size_t n, char c)
    调整字符串大小为 n，新增加的字符用 c 填充。
  • void append(const string& str)
    将字符串 str 追加到当前字符串。
  • void append(const char\* s)
    将 C 风格字符串 s 追加到当前字符串。
  • void append(const char\* s, size_t n)
    将 C 风格字符串 s 中的前 n 个字符追加到当前字符串。
  • void push_back(char c)
    将字符 c 追加到字符串末尾。
  • string& operator+=(const string& str)
    将字符串 str 追加到当前字符串。
  • string& operator+=(const char\* s)
    将 C 风格字符串 s 追加到当前字符串。

5. 查找字符串

  • size_t find(const string& str, size_t pos = 0) const
    查找字符串 str 在当前字符串中的首次出现位置。
  • size_t find(const char\* s, size_t pos = 0) const
    查找 C 风格字符串 s 在当前字符串中的首次出现位置。
  • size_t find(char c, size_t pos = 0) const
    查找字符 c 在当前字符串中的首次出现位置。
  • size_t rfind(const string& str, size_t pos = string::npos) const
    从字符串的末尾开始查找 str。
  • size_t rfind(const char\* s, size_t pos = string::npos) const
    从字符串的末尾开始查找 C 风格字符串 s。
  • size_t rfind(char c, size_t pos = string::npos) const
    从字符串的末尾开始查找字符 c。

6. 子字符串操作

  • string substr(size_t pos = 0, size_t len = string::npos) const
    返回从 pos 位置开始，长度为 len 的子字符串。
  • string& replace(size_t pos, size_t len, const string& str)
    从 pos 位置开始，替换 len 长度的内容为字符串 str。
  • string& replace(size_t pos, size_t len, const char\* s)
    从 pos 位置开始，替换 len 长度的内容为 C 风格字符串 s。

7. 比较字符串

  • int compare(const string& str) const
    比较当前字符串与 str，返回值：
    • 小于 0：当前字符串小于 str。
    • 0：当前字符串等于 str。
    • 大于 0：当前字符串大于 str。
  • int compare(size_t pos, size_t len, const string& str) const
    比较当前字符串从 pos 开始，长度为 len 的部分与 str。

8. 获取字符串信息

  • size_t size() const
    返回字符串的长度（字符数）。
  • size_t length() const
    返回字符串的长度，等同于 size()。
  • size_t capacity() const
    返回字符串当前分配的内存大小（以字符数为单位）。
  • bool empty() const
    判断字符串是否为空。
  • const char\* c_str() const
    返回一个 C 风格字符串（以 null 结尾的字符数组）。

9. 其他方法

  • string& erase(size_t pos = 0, size_t len = string::npos)
    删除从 pos 位置开始，长度为 len 的部分。
  • string& insert(size_t pos, const string& str)
    在 pos 位置插入字符串 str。
  • string& insert(size_t pos, const char\* s)
    在 pos 位置插入 C 风格字符串 s。
  • string& insert(size_t pos, size_t len, char c)
    在 pos 位置插入 len 个字符 c。

10. 转换操作

  • string& tolower()
    将字符串中的所有字母转换为小写（需手动实现，C++ 标准库没有内建方法）。
  • string& toupper()
    将字符串中的所有字母转换为大写（需手动实现，C++ 标准库没有内建方法）。

二.程序举列

1. 构造函数与赋值

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    // 默认构造
    string str1;
    cout << "str1: '" << str1 << "'" << endl;  // 输出空字符串

    // 从另一个字符串复制
    string str2 = "Hello, world!";
    cout << "str2: " << str2 << endl;

    // 从C风格字符串构造
    const char* cstr = "C style string";
    string str3(cstr);
    cout << "str3: " << str3 << endl;

    // 移动构造
    string str4 = move(str2);
    cout << "str4 (after move): " << str4 << endl;
    cout << "str2 (after move): " << str2 << endl;  // str2 是空字符串
}

2. 字符串修改与追加

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello";

    // 追加另一个字符串
    str.append(", world!");
    cout << "After append: " << str << endl;

    // 追加字符
    str.push_back(' ');
    str.push_back('G');
    cout << "After push_back: " << str << endl;

    // 使用 operator+= 追加字符串
    str += " How are you?";
    cout << "After operator+=: " << str << endl;
}

3. 字符访问

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello, world!";

    // 使用下标访问字符
    cout << "First character: " << str[0] << endl;  // 输出 'H'

    // 使用 at() 访问字符（带范围检查）
    cout << "Character at index 7: " << str.at(7) << endl;  // 输出 'w'

    // 注意: 使用 at() 如果越界会抛出异常
    try {
        cout << str.at(20) << endl;  // 会抛出异常
    } catch (const out_of_range& e) {
        cout << "Exception: " << e.what() << endl;
    }
}

4. 查找字符串

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello, world!";

    // 查找子字符串的位置
    size_t pos = str.find("world");
    if (pos != string::npos) {
        cout << "'world' found at index: " << pos << endl;  // 输出 7
    }

    // 查找字符的位置
    pos = str.find('o');
    cout << "First 'o' found at index: " << pos << endl;  // 输出 4

    // 查找一个不存在的子字符串
    pos = str.find("notfound");
    if (pos == string::npos) {
        cout << "'notfound' not found!" << endl;  // 输出未找到
    }
}

5. 子字符串

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello, world!";

    // 提取子字符串
    string substr = str.substr(7, 5);
    cout << "Substring: " << substr << endl;  // 输出 'world'

    // 提取从索引7到结束的子字符串
    string substr2 = str.substr(7);
    cout << "Substring from index 7: " << substr2 << endl;  // 输出 'world!'
}

6. 字符串替换

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello, world!";

    // 替换部分字符串
    str.replace(7, 5, "C++");
    cout << "After replace: " << str << endl;  // 输出 'Hello, C++!'

    // 替换为多个字符
    str.replace(7, 3, "Programming");
    cout << "After replace with longer string: " << str << endl;  // 输出 'Hello, Programming!'
}

7. 字符串比较

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str1 = "apple";
    string str2 = "banana";
    string str3 = "apple";

    // 字符串比较
    if (str1 == str2) {
        cout << "str1 equals str2" << endl;
    } else {
        cout << "str1 does not equal str2" << endl;  // 输出
    }

    if (str1 == str3) {
        cout << "str1 equals str3" << endl;  // 输出
    }
}

8. 字符串清空与检查是否为空

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello, world!";

    // 清空字符串
    str.clear();
    cout << "After clear: '" << str << "'" << endl;  // 输出空字符串

    // 检查是否为空
    if (str.empty()) {
        cout << "String is empty" << endl;  // 输出
    }
}

9. 字符串长度与容量

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#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello";

    // 获取字符串的长度
    cout << "Length: " << str.length() << endl;  // 输出 5

    // 获取字符串的容量
    cout << "Capacity: " << str.capacity() << endl;  // 输出 > 5

    // 增加字符并查看容量
    str += " World!";
    cout << "New length: " << str.length() << endl;  // 输出 12
    cout << "New capacity: " << str.capacity() << endl;  // 输出变化
}