一、IO
是没有办法使用 C 风格的 IO 去输入和输出字符串的，也就是说，下面的程序是会发生段错误的。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s;
scanf("%s", s);
printf("%s", s);
return 0;
}
|
如果想要进行正确的 IO，需要利用 cin, cout ，如下所示
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1, s2, s3, s4;
cin >> s1;
getline(cin, s4);
cout << s1 << endl;
cout << s4 << endl;
return 0;
}
|
最常见的是下面，会发现读到空白符就会停止。
如果想要读取一整行，会发现这两个方法是没有办法通过编译的，这是因为这两个方法只能读取 C 风格字符串（即字符数组），无法读取
cin.getline(s2, 20);
cin.get(s3, 20);
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所以想要读取整行，需要用这种方法
这种方法到结束符时，会将结束符一并读入指定的 string 中，再将结束符替换为空字符。
对于上面的程序，如果我输出
会输出
当然如果想要使用 C 风格的 IO，可以这样操作
string s5;
scanf("%s", s5.c_str());
printf("%s\n", s5.c_str());
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c_str() 会返回 string 内的字符数组头指针，就可以快乐 C 了。
二、初始化
总程序如下
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "hello";
string s2("hello");
cout << s1 << endl;
cout << s2 << endl;
string s3 = s1;
string s4(s1);
cout << s3 << endl;
cout << s4 << endl;
char *cs1 = "world";
char cs2[] = "world";
string s5(cs1);
string s6(cs2);
cout << s5 << endl;
cout << s6 << endl;
return 0;
}
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2.1 字符串初始化
string s1 = "hello";
string s2("hello");
cout << s1 << endl;
cout << s2 << endl;
|
这两个调用的应该是一个方法，只不过是两种不同的调用形式，这两种都是可以的。这个我给他起名 “类型转换构造器”，对于它的机理，应该是这样（我只实现了一个简易的 MyString ）：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class MyString
{
public:
int len;
MyString(const char *s)
{
len = strlen(s);
cout << "CAST CUSTRUCT" << endl;
}
};
int main()
{
MyString s1 = "hello, world";
MyString s2("Hi, cnx");
cout << s1.len << " " << s2.len << endl;
return 0;
}
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这个程序的输出是这样的
CAST CUSTRUCT
CAST CUSTRUCT
12 7
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2.2 复制构造器
对于
string s3 = s1;
string s4(s1);
cout << s3 << endl;
cout << s4 << endl;
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与 java 不同，string 的复制，并不是只复制了指向对象的指针，而是完全的进行了一次深拷贝，也就是产生了一个新的 string，上面的过程会发生在 a = b, a(b) 同时还有传参（其实也是一种初始化）的时候 ，就会调用这个构造器。
其基本原理大概是这样（相比于前一个，我增加了运算符重载的展示），下面尝试了 “赋值，复制构造，传参，返回返回值” 四种方法，调用的都是复制构造器。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class MyString
{
public:
int len;
MyString(const char *s): len(strlen(s))
{
cout << "CAST CONSTRUCT" << endl;
}
MyString(const MyString &s): len(s.len)
{
cout << "COPY CONSTRUCT" << endl;
}
friend ostream& operator<< (ostream &os, const MyString &s)
{
os << s.len;
return os;
}
};
MyString show(MyString s)
{
cout << s.len << endl;
return s;
}
int main()
{
MyString s1 = "hello, world";
MyString s2("Hi, cnx");
cout << s1 << " " << s2 << endl;
MyString s3 = s1;
MyString s4(s1);
show(s4);
cout << s3 << " " << s4 << endl;
return 0;
}
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所以最终一共输出四次 copy
COPY CONSTRUCT
COPY CONSTRUCT
COPY CONSTRUCT
12
COPY CONSTRUCT
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2.3 字符数组初始化
本质和用 string 进行初始化没有区别，可以正常工作就说明 string 内部实现了这种构造器。
char *cs1 = "world";
char cs2[] = "world";
string s5(cs1);
string s6(cs2);
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三、比较运算
3.1 总论
比较运算是一个非常非常必要了解的东西，这是因为大量的算法和数据结构都依赖与这些的定义，我把比较运算分为两类，一个是相等性判断，一种是比较判断。相等判断可以进行去重等操作，同时对于多次插入的值也有一定的影响，比较判断可以用于排序，还有构建有序的数据结构，比如说堆和红黑树。
3.2 相等性
代码如下
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "abc";
string s2 = s1;
string s3 = "ABC";
printf("s1 address is 0x%x\n", &s1);
printf("s2 address is 0x%x\n", &s2);
printf("s3 address is 0x%x\n", &s3);
if (s1 == s2)
{
printf("s1 == s2\n");
}
if (s1 != s2)
{
printf("s1 != s2\n");
}
if (s2 != s3)
{
printf("s2 != s3\n");
}
return 0;
}
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其输出就是
s1 address is 0xecdf6110
s2 address is 0xecdf6130
s3 address is 0xecdf6150
s1 == s2
s2 != s3
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可以看到，这些字符串是完全不同的独立的字符串，在 java 中，只要地址不用，那么就无法判断等于，而在 cpp 中，== 是逻辑上的，而不是地址比价上的。
在没有定义一个自定义结构体的 == 时，直接让 s1 == s2 会报一个 not match 的错误（从这里可以看出，在 CPP 中并没有 “一切皆对象” 的效果，现在看来，这里意味着，对一个普通的类，并没有像 java 中的 Object 一样的 equal 一样的 “保底” 方法 ），所以如果需要有相等性的比较的时候，我们需要定义 == 运算符。如下所示
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class MyString
{
public:
int len;
MyString(string s)
{
len = s.length();
}
};
bool operator== (const MyString &a, const MyString &b)
{
cout << "EQUEL OPERATOR" << endl;
return a.len == b.len;
}
int main()
{
MyString s1("hello");
MyString s2("world");
MyString s3("1");
if (s1 == s2)
{
printf("s1 == s2\n");
}
else
{
printf("s1 != s2\n");
}
if (s1 == s3)
{
printf("s1 == s3\n");
}
else
{
printf("s1 != s3\n");
}
return 0;
}
|
定义的两种方式都是可以的，类内的定义会更加优先。
3.3 比较性
就是按照字典序进行比较，十分好理解，如果从这个角度看，其实 string 已经像一个基本的类型了。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "123456";
if (s1 < "234")
{
printf("\"123456\" < \"234\"\n");
}
else
{
printf("\"123456\" >= \"234\"\n");
}
return 0;
}
|
可以看到不但可以 string 和 string 比，对于 string 和 字符串 也是可以比的，cpp 中的字符串本质是 const char[] 。
对于比较性，如果考虑自己实现，一共有三种定义比较性的方法
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class MyString
{
public:
int len;
MyString(string s)
{
len = s.length();
}
MyString()
{
len = 0;
}
bool operator==(const MyString &other)
{
cout << "EQUEL OPERATOR1" << endl;
return len == other.len;
}
bool operator<(const MyString &other)
{
cout << "COMPARE OPERATOR1" << endl;
return len < other.len;
}
};
bool operator==(const MyString &a, const MyString &b)
{
cout << "EQUEL OPERATOR2" << endl;
return a.len == b.len;
}
bool operator>(const MyString &a, const MyString &b)
{
cout << "COMPARE OPERATOR2" << endl;
return a.len > b.len;
}
struct COMPARE
{
bool operator()(const MyString &a, const MyString &b)
{
cout << "COMPARE OPERATOR3" << endl;
return a.len < b.len;
}
};
int main()
{
MyString s1("hello");
MyString s2("world");
MyString s3("1");
if (s1 < s2)
{
printf("s1 < s2\n");
}
else
{
printf("s1 >= s2\n");
}
MyString ss[3];
ss[0] = s2;
ss[1] = s1;
ss[2] = s3;
sort(ss, ss + 3, COMPARE());
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
cout << ss[i].len << endl;
}
return 0;
}
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其输出如下
COMPARE OPERATOR1
s1 >= s2
COMPARE OPERATOR3
COMPARE OPERATOR3
COMPARE OPERATOR3
1
5
5
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对于第一种
bool operator<(const MyString &other)
{
cout << "COMPARE OPERATOR1" << endl;
return len < other.len;
}
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注意 CPP 没有那么智能，即使是 s1 >= s2 也是不行的，必须是 s1 < s2。
第二种
bool operator>(const MyString &a, const MyString &b)
{
cout << "COMPARE OPERATOR2" << endl;
return a.len > b.len;
}
|
当然其实也可以不重载运算符，而是直接写个函数。
第三种
struct COMPARE
{
bool operator()(const MyString &a, const MyString &b)
{
cout << "COMPARE OPERATOR3" << endl;
return a.len < b.len;
}
};
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所谓的函数对象就是 “像函数一样的对象”，也就是完成了重载 () 的对象。其调用的时候，调用的是类
sort(ss, ss + 3, COMPARE());
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四、字符串格式化
探讨这个东西是因为我突然发现，用 cpp 实现一个 to_string 十分的困难，究其原因，是 cpp 中没有一个和 python 中 format 一样，或者 C 中 sprintf，完全无法格式化字符串。所以必须要用 streamstream 进行愚蠢的字符串格式化。
同时会发现 to_string 是一个很困难的事情其实，所以没有 gc 的语言感觉好难啊。
char *to_cstring()
{
char *s = new char[30];
sprintf(s, "MyString len is %d", len);
return s;
}
string to_string()
{
stringstream format;
format << "MyString len is " << len;
return format.str();
}
|
五、遍历
可以说，可以用 [] 进行访问。可以用迭代器访问，可以用加强 for 循环访问
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s = "abcde";
for (int i = 0; i < s.length(); i++)
{
cout << s[i];
}
cout << endl;
for (string::iterator iter = s.begin(); iter < s.end(); iter++)
{
cout << *iter;
}
cout << endl;
for (auto iter = s.rbegin(); iter < s.rend(); iter++)
{
cout << *iter;
}
cout << endl;
for (char &c : s)
{
c += 1;
}
for (auto c : s)
{
cout << c;
}
cout << endl;
return 0;
}
|
这两种被叫做加强 for 循环
for (char &c : s)
{
c += 1;
}
for (auto c : s)
{
cout << c;
}
cout << endl;
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可以看到，如果是加一个 & 引用，是可以修改它的内容的，否则是不能修改内容的（可以通过编译，但是修改不起作用）。
六、其他功能
6.1 删除
其实删除在字符串中应用并不多，但是使用迭代器删除的效果在 java 中有体现，在 cpp 中更加恶心，java 只是没法用加强 for 循环，只要用了迭代器啥事没有，但是在 cpp 中，即使使用了迭代器，删除会变得更加恶心，比如说下面这样的代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s = "abcde";
for (auto iter = s.begin(); iter < s.end(); iter++)
{
s.erase(iter);
cout << s << endl;
}
return 0;
}
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这是输出
这是因为当一个东西被删除了之后，它的迭代器会指向下一个元素，而 for 会导致让原本就指向下一个元素的迭代器，指向下下个元素，这就导致了无法连续删除的现象。
6.2 长度
没有区别，都是可以使用的。同时他不会统计结尾的空白符。
6.3 查找子串
如果找得到的话，就会返回子串开始的位置的下标（这是独特的，因为在其他的 stl 容器中，会返回迭代器，而不是一个整型量），如果没有找到，则返回 -1 。如下所示
查找一般是两个方法，一种是从 index = 0 开始查找，这样只需要传入待查找子串一个参数，而另一种需要传入两个参数，可以指定开始查找的位置。下面的例子展示了这两种用法，用于找出 str 中的所有 substr
for (int pos = str.find(substr); pos != -1; pos = str.find(substr, pos + 1))
{
cout << pos << endl;
}
|
6.4 替换
替换函数 replace 需要给出三个参数，分别指定开始位置 pos，替换的长度 len 和替换串 str，这三个变量是缺一不可的，这是因为我们需要 pos, len 去描述被替换的子串的大小，而 str 是替换子串的内容。
至于为啥不把 pos, len 合并成一个 string，这就不知道了，如下所示
string s1 = "abcde";
string s2 = "xyz";
s1.replace(0, 1, s2);
cout << s1 << endl;
|