C++_系列自学课程_第_4_课_string_《C++ Primer 第四版》

　　相信学习过计算机编程的人，基本应该都接触过C语言，在C语言中处理字符串大家一定多遇到过，

也都知道处理字符串非常麻烦，而在C++里面，由标准库string类提供对可变长的字符串的支持。下面

来看看string类的特性。

1、使用的先决条件

　　在使用标准库之前必须包含相应的头文件，要使用string类型，就需要包含相应的头文件，如下所示：

#include <string>

　　在使用iostream的时候，我们未来引用iostream里面的类，前面需要加上 std:: 来表示引用的是标准

IO库提供的功能，同样在使用string类的时候，需要加上一个表示作用域的限制修饰的说明,如下所示：

std::string  str;    //定义一个string的对象str

　　在每一次定义的时候都要这样使用 std:: 很麻烦，C++提供了一种更方便的机制,如下：

using std::string;

　　在源文件里面加上上面这一句，在使用的时候，就可以直接使用 string来定义对象，如下所示：

string  str;

2、string类的初始化

　　string类提供了多种初始化方法：

　　1） string str; //初始化为空字符串，调用默认构造函数，

　　2) string str2="volcanol"; // 赋值初始化，复制str2为"volcanol"的一个副本，

　　3） string str1("volcanol"); //直接初始化，调用初始化函，

　　4） string str1="volcanol"

　　　　string str2(str1); //利用 string对象初始化string str对象

　　5) string str1(3,‘c‘); //初始化str1为"ccc"，

3、string对象的读写

　　可以利用iostream提供的输入和输出机制来对string对象进行操作。

　　输入：

string str;
cin>>str;

　　这样就可以通过标准输入来输入字符到string对象中，要注意的是：

　　A) cin在输入的的时候会忽略开始的空白符（空格，制表符，换行符），然后从非空白字符开始读入

　　B) cin在输入的时候，会在再次遇到空白字符后结束输入。

　　　　这里的意思就是：通过 cin>>str读入的字符流不会包含 endl 换行符，因此如果要换行的话，就

需要自己添加换行符。

　　同样可以利用cout<<来输出string对象，如下所示：

cout<<str<<endl;

下面是一段例子代码：

#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main(int argc,char *argv[])
{
    string str;
    while(cin>>str)
        cout<<str<<endl;

    return 0;
}

执行情况如下所示：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
a  //输入a 然后按回车键
a
ab //输入ab，然后按下回车键
ab

aaa bbb ccc   //输入aaa bbb  ccc  按下回车键
aaa
bbb
ccc

　　按下 ctrl+d 就会退出上面的程序，这里while循环判断 cin>>str 是否遇到 end-of-file 结束符，

当按下ctrl+d后， cin>>str 返回 false，结束循环。

4、getline函数的使用

　　通过调用 getline函数可以一次输入一行，这里需要注意的是：getline不会忽略开始的换行符，而是会

忽略最后的换行符，而且getline在遇到空格、制表符的时候，不会结束一行的输入，直到遇到endl换行符。

　　getline()接受两个参数： getline(cin, str);

Exp:

[root[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main(int argc,char *argv[])
{
    string str;
    while(getline(cin,str))
        cout<<str<<endl;

    return 0;
}

执行结果如下：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
aaa bbb ccc ddd //输入aaa bbb ccc ddd按下换行
aaa bbb ccc ddd
//直接输入换行

//直接输入换行

12345 //输入12345 按下换行
12345

　　这里需要注意的是： getline不会忽略一行开头的换行符，而且输入后在string对象最后不会加上endl换行符。

5、string的操作

　　string类型提供了很多的操作，下面我们来看一下：

　　string str;

　　str.size(); 返回str对象的长度

　　str.empty(); 判断str是否是空字符串

　　str[n]; 下标操作，取其中的一个字符

　　str1 + str2;

　　str2 =str1;

　　str1 == str2

　　还有 != , <, <=, >,>= 这些比较操作，这些操作与整数型的操作的意义一样，但是string的

比较是按照字典序，同时区分大小写，满足下面的关系：A < a

Exp: 关于str.size() 函数计算的长度，

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2;

    cout<<str1.size()<<endl;
    cout<<sizeof("")<<endl;

    return 0;
}

执行结果如下所示：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
0
1

　　通过上面的例子可见， str.size（）函数计算长度的时候并不包括最后的null字符‘\0‘, 这一点需要注意。

　　还有一个特殊的地方：就是 sizeof对 str对象的计算，得到的结果，与str.size 得到的结果不一样，

因此需要注意。如下代码所示：

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2;

    cout<<str1.size()<<endl;
    cout<<sizeof("")<<endl;
    cout<<sizeof(str1)<<endl;
    return 0;
}

　　上面代码的执行结果如下所示：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
0
1
4

　　这里是因为 string对象会保留4个字节来存储string对象的长度。

Exp：关于 str.empty()函数的使用

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2;

    if(str1.empty())
    {
        cout<<"str1 is a empty string"<<endl;
    }
    else
    {
        cout<<"str1 is not a empty string"<<endl;
    }

    return 0;
}

　　执行结果如下：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
str1 is a empty string

　　这里可以知道的是，如果string对象是一个空字符串，那么 str.empty（）函数返回true。

其实也可以通过 str.size( )==0 来判断string对象是不是为空。因为 str.size（）不会计算最后的 ‘\0‘.

Exp: 关于 str[n] 的使用

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    str1="volanol";

    for(string::size_type i=0; i != str1.size(); i++)
    {
        cout<<str1[i]<<endl;
    }
    return 0;
}

执行结果如下：

[[email protected] cpp_src]# ./a.out
v
o
l
a
n
o
l

　　这个代码使用了上面说的： str1 = 字符串字面值的赋值方法，同时使用了 str[n]的下标引用方法。

这里有一点需要说明： string::size_type 是定义在string库中的类型，这个类型专门用来计算string的长度

的。同时还有一点： string对象的下标从0开始，到 str.size - 1 结束，就是说： 0<= n <= str.size() - 1

　　str[n]的下标还可以作为左值。如下所示：

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str("volcanol");
    cout<<"str is:"<<str<<endl;

    cout<<"after str[3]=‘y‘ the str is:";
    str[3]=‘y‘;
    cout<<str<<endl;

    return 0;
}

执行结果如下：

[[email protected] cpp_src]# ./a.out
str is:volcanol
after str[3]=‘y‘ the str is:volyanol

Exp: 关于字符串的相加 str1 + str2

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2("hi,");

    str1="volanol";

    string str3= str2+ str1;
    cout<<str3<<endl;

    return 0;
}

执行结果如下所示：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
hi,volanol

这段代码，演示了 string类型的 str1 + str2 的效果，同时演示了 string str("volcanol"); 这样的直接初始化

方式。

　　string对象的 + 操作可以与字符串字面值进行操作，如下：

Exp:

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2("hi,");

    str1="volanol";

    string str3= str2+ str1;
    cout<<str3<<endl;

    string str4= str3 + "nice to meet you"; //字符串字面值 + 运算
    cout<<str4<<endl;

    return 0;
}

执行结果如下：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
hi,volanol
hi,volanolnice to meet you

　　同时需要注意的是： + 操作符使用的时候，其左、右操作必须有一个是 string对象，否则是错误的。

例如：

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3
 4 using std::cin;
 5 using std::cout;
 6 using std::endl;
 7 using std::string;
 8
 9 int main()
10 {
11     string str1;
12     string str2("hi,");
13
14     str1="volanol";
15
16     str1 = "hi," + str1;
17
18     str2= "hi,"+"volcanol";
19
20     cout<<str1<<endl;
21     cout<<str2<<endl;
22
23     return 0;
24 }

编译的情况如下所示：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:18: 错误：操作数类型 ‘const char [4]’ 和 ‘const char [9]’ 对双目 ‘operator+’ 而言无效
[[email protected] cpp_src]#

　　可以发现 18 行出现错误了，说 const char[4] 和 const char [9] 不能用双目运算符进行计算，

原因上面的提示信息已经说的很明白了，const char类型不支持+ 操作。

关于书中的习题：

1、什么是默认构造函数

　　默认构造函数是类构造对象是默认调用的构造函数，如果用户不编写用户自定义的构造函数，则系统

默认会提供一个默认的构造函数。

2、例举三种初始化string对象的方法

　　A: string str；默认构造函数

B : string str("volcnaol"); 利用字符串字面值直接初始化

　　　　string str1(str); 利用string对象直接初始化

　　C string str = "volcanol"; 利用字符串字面值复制初始化

　　　　string str1 = str; 利用string对象复制初始化

　　D: string str(3, ‘c‘);

方法D的例子如下：

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str(3,‘9‘);
    cout<<str<<endl;

    return 0;
}

执行结果如下：

[[email protected] cpp_src]# g++ test.cpp
[[email protected] cpp_src]# ./a.out
999

3、下面 s和s1的值分别是什么

     string  s;  

　　int main()

　　{

　　　　string s1;
      }

这里 s和s1 都是空字符串，这个地方考察了一个知识点未初始化的对象的初值是什么。 string对象

不初始化就是空字符串。

     int   a;

     int main()

　　{

　　     int  b;

     }

如上面所示，则 a = 0；而b将会是一个随机值。这是因为全局的内置类型如果不初始化，则系统默认会

初始化为0，而局部变量的内置类型就会是一个随机值。因此变量在定义的时候最好要初始化一下，保证在使用

之前就是有一个值，可以避免一些莫名其妙的错误。

习题4、编写程序实现从标准输入每次读入一行文本，然后改下程序每次读入一个单词。

读入一行的程序：

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str;
    getline(cin,str);
    cout<<str<<endl;

    return 0;
}

修改为读入一个单词：

#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str;
    //getline(cin,str);
    cin>>str;
    cout<<str<<endl;

    return 0;
}

习题5：编写一个程序读入两个字符串，测试是否相等，如果不相等，则指出哪一个较大；测试两个是否等长，

如果不等长，则指出哪一个较长。

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2;

    cin>>str1>>str2;
    cout<<"str1 is:"<<str1<<endl;
    cout<<"str2 is:"<<str2<<endl;

    if(str1==str2)
        cout<<"str1 == str2"<<endl;
    else if(str1 > str2)
        cout<<"str1 > str"<<endl;
    else
        cout<<"str1 < str2"<<endl;

    if(str1.size() == str2.size())
        cout<<"str1 and str2 have same length"<<endl;
    else if(str1.size() > str2.size())
        cout<<"str1 is longger than str2"<<endl;
    else
        cout<<"str1 is shorter than strw"<<endl;

    return 0;
}

习题6：编写一个程序读入多个string对象，然后连接成1个更大的string对象输出；然后改下程序，将相邻的string对象

用空格隔开。

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2;
    string str3;
    string str4;

    cin>>str1>>str2>>str3>>str4;

    string str5;
    str5=str1 + str2 + str3 + str4;
    cout<<str5<<endl;

    return 0;
}

修改后的程序：

[[email protected] cpp_src]# cat test.cpp
#include <iostream>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

int main()
{
    string str1;
    string str2;
    string str3;
    string str4;

    cin>>str1>>str2>>str3>>str4;

    string str5;
    str5=str1 +" "+ str2+" " + str3+" " + str4;
    cout<<str5<<endl;

    return 0;
}

7、下面的程序合法吗，实现什么功能

string s;
cout<<s[0]<<endl;

　 合法，这个程序最终会输出一个换行号。

这个地方尤其要注意，我开始的时候也做错啦，经过测试才知道是对的。

最后一个题目不做啦，下次补上。

时间： 2024-08-24 03:37:54

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