1. 标准库中的string类
1.1 string类(了解)
string类的文档介绍
在使用string类时，必须包含#include头文件以及using namespace std;
1.2 auto和范围for
auto关键字
在这里补充2个C++11的小语法，方便我们后面的学习。
• 在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，后来这个
不重要了。C++11中，标准委员会变废为宝赋予了auto全新的含义即：auto不再是一个存储类型
指示符，而是作为一个新的类型指示符来指示编译器，auto声明的变量必须由编译器在编译时期
推导而得。
• 用auto声明指针类型时，用auto和auto*没有任何区别，但用auto声明引用类型时则必须加&
• 当在同一行声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。
•auto不能作为函数的参数，可以做返回值，但是建议谨慎使用
•auto不能直接用来声明数组
#include<iostream> #include<string.h> using namespace std; int func1() { return 10; } // 不能做参数 void func2(auto a) { } // 可以做返回值，但是建议谨慎使用 auto func3() { return 3; } int main() { int a = 10; auto b = a; auto c = 'a'; auto d = func1(); // 编译报错:rror C3531: “e”: 类型包含“auto”的符号必须具有初始值设定项 auto e; cout << typeid(b).name() << endl; cout << typeid(c).name() << endl; cout << typeid(d).name() << endl; int x = 10; auto y = &x; auto* z = &x; auto& m = x; cout << typeid(x).name() << endl; cout << typeid(y).name() << endl; cout << typeid(z).name() << endl; auto aa = 1, bb = 2; // 编译报错：error C3538: 在声明符列表中，“auto”必须始终推导为同一类型 auto cc = 3, dd = 4.0; // 编译报错：error C3318: “auto []”: 数组不能具有其中包含“auto”的元素类型 auto array[] = { 4, 5, 6 }; return 0; }范围for
• 对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因此C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围
内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围，自动迭代，自动取数据，自动判断结束。
• 范围for可以作用到数组和容器对象上进行遍历
• 范围for的底层很简单，容器遍历实际就是替换为迭代器，这个从汇编层也可以看到。
遍历方法
#include<iostream> #include<string.h> using namespace std; int main() { string s1; s1 = "hello jiao"; cout << s1 << endl; s1[0] = 'x'; cout << s1 << endl; //1.下标+[ ] for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++) { cout << s1[i] << " "; } cout << endl; cout << s1 << endl; //2.迭代器(所有容器都可以用) string::iterator it = s1.begin(); while (it != s1.end()) { *it += 2; cout << *it << " "; ++it; } cout << endl; cout << s1 << endl; //3.字符赋值，自动迭代，自动判断结束 //底层迭代器 for (auto& ch : s1) { ch -= 2; cout << ch << " "; } cout << endl; cout << s1 << endl; return 0; }1.3 string类的常用接口说明（注意下面我只讲解最常用的接口）
1. string类对象的常见构造
| (constructor)函数名称 | 功能说明 |
| string() （重点） | 构造空的string类对象，即空字符串 |
| string(const char* s) （重点） | 用C-string来构造string类对象 |
| string(size_t n, char c) | string类对象中包含n个字符c |
| string(const string&s) （重点） | 拷贝构造函数 |
2. string类对象的容量操作
| 函数名称 | 功能说明 |
| size（重点） | 返回字符串有效字符长度 |
| length | 返回字符串有效字符长度 |
| capacity | 返回空间总大小 |
| empty （重点） | 检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false |
| clear （重点） | 清空有效字符 |
| reserve （重点） | 为字符串预留空间** |
| resize （重点） | 将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充 |
注意：
1. size()与length()方法底层实现原理完全相同，引入size()的原因是为了与其他容器的接
口保持一致，一般情况下基本都是用size()。
2. clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小。
3. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个，不
同的是当字符个数增多时：resize(n)用0来填充多出的元素空间，resize(size_t n, char
c)用字符c来填充多出的元素空间。注意：resize在改变元素个数时，如果是将元素个数
增多，可能会改变底层容量的大小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变。
4. reserve(size_t res_arg=0)：为string预留空间，不改变有效元素个数，当reserve的参
数小于string的底层空间总大小时，reserver不会改变容量大小。
3. string类对象的访问及遍历操作
| 函数名称 | 功能说明 |
| operator[] （重点） | 返回pos位置的字符，const string类对象调用 |
| begin+ end | begin获取一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器 |
| rbegin + rend | begin获取一个字符的迭代器 + end获取最后一个字符下一个位置的迭代器 |
| 范围for | C++11支持更简洁的范围for的新遍历方式 |
4. string类对象的修改操作
| 函数名称 | 功能说明 |
| push_back | 在字符串后尾插字符c append |
| append | 在字符串后追加一个字符串 |
| operator+= (重 点) | 在字符串后追加字符串str |
| c_str(重点) | 返回C格式字符串 |
| find + npos(重 点） | 从字符串pos位置开始往后找字符c，返回该字符在字符串中的位置 |
| rfind | 从字符串pos位置开始往前找字符c，返回该字符在字符串中的位置 |
| substr | 在str中从pos位置开始，截取n个字符，然后将其返回 |
注意：
1. 在string尾部追加字符时，s.push_back(c) / s.append(1, c) / s += 'c'三种的实现方式差
不多，一般情况下string类的+=操作用的比较多，+=操作不仅可以连接单个字符，还可
以连接字符串。
2. 对string操作时，如果能够大概预估到放多少字符，可以先通过reserve把空间预留
好。
5. string类非成员函数
| 函数 | 功能说明 |
| operator+ | 尽量少用，因为传值返回，导致深拷贝效率低 |
| operator>> （重点 | 输入运算符重载 |
| operator<< （重点） | 输出运算符重载 |
| getline（重点） | 获取一行字符串 |
| relational operators （重点） | 大小比较 |
上面的几个接口大家了解一下，下面的OJ题目中会有一些体现他们的使用。string类中还有
一些其他的操作，这里不一一列举，大家在需要用到时不明白了查文档即可。
#include <iostream> using namespace std; int main() { string line; // 不要使用cin>>line,因为会它遇到空格就结束了 // while(cin>>line) while(getline(cin, line)) { size_t pos = line.rfind(' '); cout<<line.size()-pos-1<<endl; } return 0; } // 64 位输出请用 printf("%lld")6. vs和g++下string结构的说明
注意：下述结构是在32位平台下进行验证，32位平台下指针占4个字节。
·····vs下string的结构
string总共占28个字节，内部结构稍微复杂一点，先是有一个联合体，联合体用来定义
string中字符串的存储空间：
• 当字符串长度小于16时，使用内部固定的字符数组来存放
• 当字符串长度大于等于16时，从堆上开辟空间
union _Bxty { // storage for small buffer or pointer to larger one value_type _Buf[_BUF_SIZE]; pointer _Ptr; char _Alias[_BUF_SIZE]; // to permit aliasing } _Bx;这种设计也是有一定道理的，大多数情况下字符串的长度都小于16，那string对象创建
好之后，内部已经有了16个字符数组的固定空间，不需要通过堆创建，效率高。
其次：还有一个size_t字段保存字符串长度，一个size_t字段保存从堆上开辟空间总的
容量
最后：还有一个指针做一些其他事情。
故总共占16+4+4+4=28个字节。
·····g++下string的结构
G++下，string是通过写时拷贝实现的，string对象总共占4个字节，内部只包含了一个
指针，该指针将来指向一块堆空间，内部包含了如下字段：
• 空间总大小
• 字符串有效长度
• 引用计数
struct _Rep_base { size_type _M_length; size_type _M_capacity; _Atomic_word _M_refcount; };• 指向堆空间的指针，用来存储字符串。
2. string类的模拟实现
1. 模拟实现出现的问题
2. 浅拷贝
浅拷贝：也称位拷贝，编译器只是将对象中的值拷贝过来。如果对象中管理资源，最后就会导致
多个对象共享同一份资源，当一个对象销毁时就会将该资源释放掉，而此时另一些对象不知道该
资源已经被释放，以为还有效，所以当继续对资源进项操作时，就会发生发生了访问违规。
3. 深拷贝
4. 写时拷贝
引用计数：用来记录资源使用者的个数。在构造时，将资源的计数给成1，每增加一个对象使用该
资源，就给计数增加1，当某个对象被销毁时，先给该计数减1，然后再检查是否需要释放资源，
如果计数为1，说明该对象时资源的最后一个使用者，将该资源释放；否则就不能释放，因为还有
其他对象在使用该资源。
补充-提醒
1.容量比实际空间小1（\0不算在容量（capacity）里）
2.scanf cin 遇到 和换行才停止
3.安全输入用getline（不可与cin>>混用。如果你先使用 cin >> 读取数字或单词，紧接着使用 getline ，程序可能会跳过 getline 直接结束。）
4.=赋值前提是两个已经存在的对像 否则是拷贝构造
5."" 在内存中实际上是 1 个字节，里面只存了 \0 。所以new char[_size + 1] 多开 1 个字节，用来安放那个自动跟随的 \0 。strcpy 会把源字符串（包括末尾的 \0 ）完整地复制到你的 _str 里。
