以前学习通过《C++ Primer》学习string时,总觉得它的成员函数太多,而且它还可以使用标准库的泛型函数,总觉得函数太多记不住,现在系统的学完STL以后,发现其实string提供的函数还不够多,比如不支持忽略大小写的字符串比较,不支持正则表达式子,还有我觉得没有awk语言中定义FS作用域,然后取出个字段这个功能,我很喜欢awk的。
关于string的用法,我就不班门弄斧了,况且网上这么多,在此,摘录几个注意事项,算是自己学习STL的学习笔记。首先列出string的所有成员函数,关于各函数的用法,可以参考这里
//Construct string object constructor //String assignment operator= //Return iterator to beginning begin //Return iterator to end end //Return reverse iterator to reverse beginning rbegin //Return reverse iterator to reverse end rend
//Return length of string size //Return length of string length //Return maximum size of string max_size //Resize string resize //Return size of allocated storage capacity //Request a change in capacity reserve //Clear string clear //Test if string is empty empty
//Get character in string operator[] //Get character in string at()
//Append to string operator+= //Append to string append //Append character to string push_back //Assign content to string assign //Insert into string insert //Erase characters from string erase //Replace part of string replace //Swap contents with another string swap
//Get C string equivalent c_str //Get string data data //Get allocator get_allocator //Copy sequence of characters from string copy //Find content in string find //Find last occurrence of content in string rfind //Find character in string find_first_of //Find character in string from the end find_last_of //Find absence of character in stringfind_first_not_of //Find absence of character in string from the end find_last_not_of //Generate substring substr //Compare strings compare
string提供了各种形式的find函数,当我们使用find时,如果搜寻失败(即没有找到目标字符/字符串),必须返回一个特殊的值表示搜寻失败,即string::npos ,如验证搜寻动作是否失败:
string::size_type idx=filename.find(".");if(idx == string::npos){ doSomeThings();}
需要注意的是,当打算验证搜寻函数的返回值时,应该使用string::size_type而不是int或unsigned int,否则上述与string::npos的比较动作将无法有效运行。那么我们不禁要问,这个string::size_type到底是什么类型?
按照《C++ 标准库》的原文:string::size_type是string class定义的一个无正负号的整型型别。
我们来做个小试验:
#include <iostream>#include <string>#include <vector>#include <limits>using namespace std;int main(int argc, char* argv[]){ vector<char> v; cout << "string::npos = " << string::npos << endl; cout << "max(int) = " << numeric_limits<int>::max() << endl; cout << "max(unsigned int) = " << numeric_limits<unsigned int>::max() << endl; cout << "vector<char>::max_size() = " << v.max_size() << endl; return 0;}
输出结果如下:
string::npos = 4294967295max(int) = 2147483647max(unsigned int) = 4294967295vector<char>::max_size() = 4294967295
按照上面的结果,可能stirng::size_type是unsigned int,但是我们还是不能这么认为,因为标准库没这么说,可能巧好我使用的STL版本里是unsigned int。
下面是我找到的比较靠谱的解释:
虽然我们不知道string::size_type的确切类型,但可以知道它是unsigned型。对于任意一种给定的数据类型,它的unsigned型所能表示的最大正数值比对应的signed型要大一倍。这个事实表明size_type存储的string长度是int所能存储的两倍。使用int变量的另一个问题是,有些机器上int变量的表示范围太小,甚至无法存储实际并不长的string对象。如在有16位int型的机器上,int类型变量最大只能表示32767个字符的string对象。而能容纳一个文件内容的string对象轻易就会超过这个数字。因此,为了避免溢出,保存一个stirng对象size的最安全的方法就是使用标准库类型string::size_type。
我们可以轻易的使用char型数组够造string型变量,但是反之却没那么容易,有很多注意事项。
第一点需要注意的是,你不能以单一字符来初始化某个字符串,但是你可以这么做:
std::string s('x'); //ERRORstd::string s(1, 'x'); //OK
第二点需要注意的是有三个函数可以将字符传内容转换为字符型数组或C-string- data() 不在末尾添加 '\0'- c_str() 在末尾添加 '\0'- copy() 不在末尾添加 '\0'
注意:data()和c_str()返回的字符数组由该字符串拥有。也就是说调用者千万不可修改它或释放其内存。
由于data()和copy()都不在末尾添加'\0',而且c_str()和data()在string变量变动以后就失效,所以这几个函数,没一个是免费的午餐。
先看copy(),我表示很不理解,为什么copy()不在末尾添加'\0',当我们使用copy时需预留一个空间,并自己显示添加'\0',如果你忘了,写出了如下代码,噩梦就开始了。
string s("hello, world");char buffer[5];s.copy(buffer, 5);print(buffer); //call function
《C++ 标准库》里友情提示:一般而言,整个程序中,你应该坚持使用strings直到你必须将其内容转化为char*时才把他们转换为C-string 。请注意,c_str() 和data() 的返回值有效期限在下一次调用non-const 成员函数时即告终止,如下所示:
#include <iostream>#include <string>using namespace std;void print(const char *p){ while (p != NULL) { cout << *p++; } cout << endl;}int main(int argc, char* argv[]){ string s("hello, world"); const char *p; p = s.c_str(); // p refers to the contents of s as a c-string p print(p); //OK, p is still valid s+="!"; //invalidates p print(p); //Error: argument p is not valid}
我第一次学习string时,觉得这两个函数就是多余,因为我们可以直接使用大于,小于符号来比较字符串,也可以直接使用等于号或者构造函数来赋值,为什么还需要compare()和assign()呢,答案很简单,只是为了更加灵活的进行比较和赋值。我们确实可以使用大于符号,小于符号来进行字符串比较,但是这样进行的比较操作都是两个string变量的比较,如果我们只需要比较两个字符串的其中一部分呢,这个时候大于小于符号就没辄了。同样,assign()也是为了更加灵活的赋值,比如我们要令s为100个x,使用assign()我们就可以这样:
string s;s.assing(100, 'x');
如果不能使用assgin,那要我们输入100次x或者写一个循环么?下面再举两个例子:
std::string s("abcd");s.compare("abcd"); // return 0s.compare("dcba"); // lesss.compare("ab"); // greaters.compare(s);s.compare(0,2, s, 2, 2); // "ab" is less than "cd"s.compare(1,2,"bcx",2); // return 0const std::string aString("other");std::string s;s = aString;s = "two\nlines";s = ' ';s.assign(aString);s.assign(aString, 1, 3);s.assign(aString, 2, std::string::npos);s.assign("nico", 5);s.assign(5, 'x');
因为string提供和vector一样的随机迭代器,所以我们可以方便的使用各种泛型算法,例如,把字符串转化为大写:
#include <iostream>#include <algorithm>#include <string>using namespace std;int toUpper(char ch){ if (ch > 'a' ) ch -= 32; return ch;}int main(int argc, char* argv[]){ string s("hello, world"); transform(s.begin(), s.end(), // source s.begin(), // destination toUpper); // operation cout << s << endl;}
跟上面一样,我们可以使用标准库的泛型算法:
#include <iostream>#include <algorithm>#include <string>using namespace std;bool nocase_compare(char c1, char c2){ return (toupper(c1) == toupper(c2));}int main(int argc, char* argv[]){ string s1("hello, world"); string s2("HELLO, WORLD"); if (s1.size() == s2.size() && equal(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), nocase_compare)) { cout <<" these string are equal" << endl; }}
貌似还有更牛叉的算法:
compose_f_gx_hy(equal_to<int>(), ptr_fun(toupper), ptr_fun(toupper))
用empty来代替检查size()是否为0,这是《Effective STL》item 4,主要原因见下面的说明,但是为何《C++标准库》里说,最好使用empty()来判空,这样可能效率更高一点,这我就不得而知了,以后知道了再来补充。
对于任意容器c,写下
if (c.size() == 0)…
本质上等价于写下
if (c.empty())…
但是为什么第一种方式比第二种优呢?理由很简单:对于所有的标准容器,empty是一个常数时间的操作,但对于一些list实现,size花费线性时间。这什么造成list这么麻烦?为什么不能也提供一个常数时间的size?如果size是一个常数时间操作,当进行增加/删除操作时每个list成员函数必须更新list的大小,也包括了splice,这会造成splice的效率降低(现在的splice是常量级的),反之,如果splice不必修改list大小,那么它就是常量级地,而size则变为线性复杂度,因此,设计者需要权衡这两个操作的算法:一个或者另一个可以是常数时间操作。完。
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