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 ;
}

执行情况如下所示：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost 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@localhost 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 ;
}

执行结果如下：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost 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

 //输入12345 按下换行

　　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，

[root@localhost 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 ;
}

执行结果如下所示：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost cpp_src]# ./a.out 

　　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：

[root@localhost 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 ;
}

　　上面代码的执行结果如下所示：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost cpp_src]# ./a.out 

　　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

[root@localhost 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 ;
}

　　执行结果如下：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost 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

[root@localhost 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=; i != str1.size(); i++)
    {
        cout<<str1[i]<<endl;
    }
    return ;
}

执行结果如下：

[root@localhost 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：

[root@localhost 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[]='y';
    cout<<str<<endl;

    return ;
}

执行结果如下：

[root@localhost cpp_src]# ./a.out
str is:volcanol
after str[]='y' the str is:volyanol

Exp:  关于字符串的相加  str1 + str2

[root@localhost 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 ;
}

执行结果如下所示：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost 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:

[root@localhost 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 ;
}

执行结果如下：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost 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：

 #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";

     str1 = "hi," + str1;

     str2= "hi,"+"volcanol";

     cout<<str1<<endl;
     cout<<str2<<endl;

     return ;
 }

编译的情况如下所示：

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

[root@localhost 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(,'');
    cout<<str<<endl;

    return ;
}

执行结果如下：

[root@localhost cpp_src]# g++ test.cpp
[root@localhost cpp_src]# ./a.out

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：

[root@localhost 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 ;
}

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 ;
}

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。

[root@localhost 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 ;
}

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。

[root@localhost 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 ;
}

修改后的程序：

[root@localhost 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 ;
}

7、下面的程序合法吗，实现什么功能

string s;
cout<<s[]<<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。