C++ 标准库string类型

C++ 标准库string类型摘自C++ Primer中文版(第4版) 3.2节string类型支持长度可变的字符串，C++标准库负责管理存储字符的相关内存，以及提供各种有用的操作。

标准库string类型的目的就是满足对字符串的一般应用。

与其它的标准库类型一样，用户程序要使用string类型对象，必须包含相关头文件。

如果程序员提供合适的using声明，那么编写出来的程序将会变得简短一些：#include <string>using std::string;3.2.1 定义和初始化String对象string标准库支持几个构造函数（2.2.3节）。

构造函数是一个特殊成员函数，定义如何初始化该类型的对象。

表3-1列出了几个string类型常用的构造函数。

当没有明确指定对象初始代式时，系统将使用默认构造函数（2.3.4节）。

string s4(n, 'c');警告：标准库string类型和字符串字面值因为历史原因以及为了与C语言兼容，字符串字面值与标准库string类型不是同一种类型。

这一点很容易引起混乱，编程时一定要注意区分字符串字面值和string数据类型的使用，这很重要。

习题string s;int main() {string s2;}我们已在第1章学习了用iostream标准库来读写内置类型的值，如int,double等。

同样地，也可以用iostream 和string标准库，使用标准输入输出操作符来读写string对象：// Note: #include and using declarations must be added to compile this codeint main(){string s; // empty stringcin >> s; // read whitespace-separated string intocout << s << endl; // write s to the outputreturn 0;}cin >> s; // read whitespace-separated string into s从标准输入读取string，并将读入的串存储在s中。

string类型的输入操作符：读取并忽略开头所有的空白字符（如空格，换行符，制表符）。

因此，如果输入到程序的是“Hello World!”（注意到开头和结尾的空格），则屏幕上将输出“Hello”，而不含任何空格。

输入和输出操作的行为与内置类型操作符基本类似。

尤其是，这些操作符返回左操作数作为运算结果。

因此，我们可以把多个读操作或多个写操作放在一起：string s1, s2;cin >> s1 >> s2; // read first input into s1, second into s2cout << s1 << s2 << endl; // write both strings如果给定和上一个程序同样的输入，则输出的结果将是：HelloWorld!对于上例，编译时必须加上#include来标示iostream和string标准库，以及给出用到的所有标准库中的名字（如string,cin,cout,endl）的using声明。

从本例开始的程序均假设程序中所有必须的#include和using声明已给出。

和内置类型的输入操作符一样，string的输入操作符也会返回所读的数据流。

因此，可以把输入操作作为判断条件，这与我们在1.4.4节读取整型数据的程序做法是一样的。

下面的程序将从标准输入读取一组string 对象，然后在标准输出上逐行输出：int main(){string word;// read until end-of-file, writing each word to a new linewhile (cin >> word)cout << word << endl;return 0;}上例中，用输入操作符来读取string对象。

该操作符返回所读的istream对象，并在读取结束后，作为while 的判断条件。

如果输入流是有效的，即还没到达文件尾且没遇到无效输入，则执行while循环体，并将读取到的字符串输出到标准输出。

如果到达了文件尾，则跳出while循环。

另外还有一个有用的string IO操作：getline。

这个函数接受两个参数：一个输入流对象和一个string对象。

getline函数从输入流的下一行读取，并保存读取的内容到string中，但不包括换行符。

和输入操作符不一样的是，getline并不忽略行开头的换行符。

只要getline遇到换行符，即便它是输入的第一个字符，getline也将停止读入并返回。

如果第一个字符就是换行符，则string参数将被置为空string。

getline函数将istream参数作为返回值，和输入操作符一样也把它用作判断条件。

例如，重写前面那段程序，把每行输出一个单词改为每次输出一行文本：int main(){string line;// read line at time until end-of-filewhile (getline(cin, line))cout << line << endl;return 0;}由于line不含换行符，若要逐行输出需要自行添加。

照常，我们用endl来输出一个换行符并刷新输出缓冲区。

注意由于getline函数返回时丢弃换行符，换行符将不会存储在string对象中。

习题习题3.5 编写程序实现从标准输入每次读入一行文本。

然后改写程序，每次读入一个单词。

习题3.6 解释string类型的输入操作符和getline函数分别如何处理空白字符。

3.2.3 string对象的操作!=, <, <=,比较v1与v2的内容，相等则返回true,否则返回false。

保持这些运算符惯有的含义。

string对象的长度指的是string对象中字符的个数，可以通过size操作获取：int main(){string st("The expense of spirit\n");cout << "The size of " << st << "is " << st.size()<< " characters, including the newline" << endl;return 0;}The size of The expense of spiritis 22 characters, including the newline了解string对象是否为空是有用的。

一种方法是将size与0进行比较：if (st.size() == 0)本例中，程序员并不需要知道string对象中有多少个字符，只想知道size是否为0。

用string的成员函数empty()可以更直接地回答这个问题：if (st.empty())empty()成员函数将返回bool值（2.1节），如果string对象为空则返回true，否则返回false。

从逻辑上来讲，size()成员函数似乎应该返回整型数值，或如2.2节“建议”中所述的无符号整数。

但事实上，size操作返回的是string::size_type类型的值。

我们需要对这种类型做一些解释。

string类类型和许多其他库类型都定义了一些伙伴类型（companion types）。

这些伙伴类型使得库类型的使用是机器无关的(machine-independent)。

size_type就是这些伙伴类型中的一种。

它定义为与unsigned 型（unsigned int或unsigned long）具有相同的含义，而且可以保证足够大可存储任意string对象的长度。

为了使用由string类型定义的size_type类型，程序员必须加上作用域操作符来说明所使用的size_type类型是由string类定义的。

任何存储string的size操作结果的变量必须为string::size_type类型。

特别重要的是，不要把size的返回值赋给一个int变量。

虽然我们不知道string::size_type的确切类型，但可以知道它是unsigned型（2.1.1节）。

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string对象size的最安全的方法就是使用标准库类型string:: size_type。

string类定义了几种关系操作符用来比较两个string值的大小。

这些操作符实际上是比较每个string对象的字符。

string对象比较运算是区分大小写的，即同一个字符的大小写形式被认为是两个不同的字符。

在多数计算机上，大写的字母位于小写字母之前：任何一个大写字母都小于任意的小写字母。

==操作符比较两个string对象，如果它们相等，则返回true。

两个string!=操作符来测试两个string对象是否不等。

关系操作符<,<=,>,>=分别用于测试一个string对象是否小于、小于或等于、大于、大于或等于另一个string 对象：string big = "big", small = "small";is a copy of bigif (big == small) // false// ...if (big <= s1) // true, they're equal, so big is less than or equal to s1// ...关系操作符比较两个string对象时采用了和（大小敏感的）字典排序相同的策略：如果两个string对象长度不同，且短的string对象与长的string对象的前面部分相匹配，则短的string对象小于长的string对象。