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string属于基础的数据类型吗,八大基础数据类型

时间:2023-05-03 10:55:58 阅读:235361 作者:4890

C++基础之string类型

string 类型支持长度可变的字符串,C++ 标准库将负责管理与存储字符相关的内存,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。
与其他的标准库类型一样,用户程序要使用 string 类型对象,必须包含相关头文件。如果提供了合适的 using 声明,那么编写出来的程序将会变得简短些:

#include <string>using std::string; string 对象的定义和初始化

string 标准库支持几个构造函数。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。下面列出了几个 string 类型常用的构造函数。当没有明确指定对象初始化式时,系统将使用默认构造函数。

string s1;默认构造函数 s1 为空串string s2(s1);将 s2 初始化为 s1 的一个副本string s3(“value”);将 s3 初始化为一个字符串字面值副本string s4(n, ‘c’);将 s4 初始化为字符 ‘c’ 的 n 个副本

PS: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。

string 对象的读写 int main(){string s;//定义一个空字符串cin >> s;//从标准输入读取 string 并将读入的串存储在 s 中cout << s << endl;return 0;}

PS:
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)。
读取字符直至再次遇到空白字符,读取终止。
如果给定输入是"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。

读入未知数目的 string 对象

和内置类型的输入操作一样,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。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;while (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,即还未到达文件尾且未遇到无效输入,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。

使用 getline 读取整行文本

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;while (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。
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。

string 对象的操作 s.empty()如果 s 为空串,则返回 true,否则返回 false。s.size()返回 s 中字符的个数s[n]返回 s 中位置为 n 的字符,位置从 0 开始计数s1 + s2把 s1 和s2 连接成一个新字符串,返回新生成的字符串s1 = s2把 s1 内容替换为 s2 的副本v1 == v2比较 v1 与 v2的内容,相等则返回 true,否则返回 false!=, <, <=, >, and >=保持这些操作符惯有的含义string 的 size 和 empty 操作

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 spiritn");cout << "The size of " << st << "is " << st.size()<< " characters, including the newline" << endl;return 0;}

编译并运行这个程序,得到的结果为:

The size of The expense of spiritis 22 characters, including the newline

了解 string 对象是否空是有用的。一种方法是将 size 与 0 进行比较:

if (st.size() == 0)// ok: empty

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())// ok: empty

empty() 成员函数将返回 bool,如果 string 对象为空则返回 true 否则返回 false。

string::size_type 类型

从逻辑上来讲,size() 成员函数似乎应该返回整形数值,或无符号整数。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配套类型(companion type)。通过这些配套类型,库类型的使用就能与机器无关(machine-independent)。size_type 就是这些配套类型中的一种。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能够存储任意 string 对象的长度。为了使用由 string 类型定义的 size_type 类型是由 string 类定义。
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,还要把 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。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 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。

string 关系操作符

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。
PS: string 对象比较操作是区分大小写的,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之前:任何一个大写之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 对象相等是指它们的长度相同,且含有相同的字符。标准库还定义了 != 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";string s1 = big; // s1 is a copy of bigif (big == small) // false // ...if (big <= s1) // true// ...

关系操作符比较两个 string 对象时采用了和(大小写敏感的)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。如果 string 对象的字符不同,则比较第一个不匹配的字符。
举例来说,给定 string 对象: string substr = "Hello";string phrase = "Hello World";string slang = "Hiya";

则 substr 小于 phrase,而 slang 则大于 substr 或 phrase

string 对象的赋值

总体上说,标准库类型尽量设计得和基本数据类型一样方便易用。因此,大多数库类型支持赋值操作。对 string 对象来说,可以把一个 string 对象赋值给另一个 string 对象;
大多数 string 库类型的赋值等操作的实现都会遇到一些效率上的问题,但值得注意的是,从概念上讲,赋值操作确实需要做一些工作。它必须先把 st1 占用的相关内存释放掉,然后再分配给 st2 足够存放 st2 副本的内存空间,最后把 st2 中的所有字符复制到新分配的内存空间。

两个 string 对象相加

string 对象的加法被定义为连接(concatenation)。也就是说,两个(或多个)string 对象可以通过使用加操作符 + 或者复合赋值操作符 +=(1.4.1 节)连接起来。给定两个 string 对象:

string s1("hello, ");string s2("worldn");

下面把两个 string 对象连接起来产生第三个 string 对象:

string s3 = s1 + s2; // s3 is hello, worldn

如果要把 s2 直接追加到 s1 的末尾,可以使用 += 操作符:

s1 += s2; // equivalent to s1 = s1 + s2 和字符串字面值的连接

上面的字符串对象 s1 和 s2 直接包含了标点符号。也可以通过将 string 对象和字符串字面值混合连接得到同样的结果:

string s1("hello");string s2("world");string s3 = s1 + ", " + s2 + "n";

当进行 string 对象和字符串字面值混合连接操作时,+ 操作符的左右操作数必须至少有一个是 string 类型的:

string s1 = "hello"; string s2 = "world";string s3 = s1 + ", "; //正确string s4 = "hello" + ", "; //错误string s5 = s1 + ", " + "world"; // 正确string s6 = "hello" + ", " + s2;// 错误

s3 和 s4 的初始化只用了一个单独的操作。在这些例子中,很容易判断 s3 的初始化是合法的:把一个 string 对象和一个字符串字面值连接起来。而 s4 的初始化试图将两个字符串字面值相加,因此是非法的。
s5 的初始化方法显得有点不可思议,但这种用法和标准输入输出的串联效果是一样的。本例中,string 标准库定义加操作返回一个 string 对象。这样,在对 s5 进行初始化时,子表达式 s1 + ", " 将返回一个新 string 对象,后者再和字面值 "worldn"连接。整个初始化过程可以改写为:

string tmp = s1 + ", "; s5 = tmp + "world";

而 s6 的初始化是非法的。依次来看每个子表达式,则第一个子表达式试图把两个字符串字面值连接起来。这是不允许的,因此这个语句是错误的。

从 string 对象获取字符

string 类型通过下标操作符([ ])来访问 string 对象中的单个字符。下标操作符需要取一个 size_type 类型的值,来标明要访问字符的位置。这个下标中的值通常被称为“下标”或“索引”。
PS:
string 对象的下标从 0 开始。如果 s 是一个 string 对象且 s 不空,则 s[0] 就是字符串的第一个字符, s[1] 就表示第二个字符(如果有的话),而 s[s.size() - 1] 则表示 s 的最后一个字符。
引用下标时如果超出下标作用范围就会引起溢出错误。
可用下标操作符分别取出 string 对象的每个字符,分行输出:

string str("some string");for (string::size_type ix = 0; ix != str.size(); ++ix)cout << str[ix] << endl;

每次通过循环,就从 str 对象中读取下一个字符,输出该字符并换行。

下标操作可用作左值

前面说过,变量是左值,且赋值操作的左操作的必须是左值。和变量一样,string 对象的下标操作返回值也是左值。因此,下标操作可以放于赋值操作符的左边或右边。通过下面循环把 str 对象的每一个字符置为 *:

for (string::size_type ix = 0; ix != str.size(); ++ix)str[ix] = '*'; 计算下标值

任何可产生整型值的表达式可用作下标操作符的索引。例如,假设 someval 和 someotherval 是两个整形对象,可以这样写:
虽然任何整型数值都可作为索引,但索引的实际数据类型却是类型 unsigned 类型 string::size_type。
前面讲过,应该用 string::size_type 类型的变量接受 size 函数的返回值。在定义用作索引的变量时,出于同样的道理,string 对象的索引变量最好也用 string::size_type 类型。
在使用下标索引 string 对象时,必须保证索引值“在上下界范围内”。“在上下界范围内”就是指索引值是一个赋值为 size_type 类型的值,其取值范围在 0 到 string 对象长度减 1 之间。使用 string::size_type 类型或其他 unsigned 类型,就只需要检测它是否小于 string 对象的长度。
PS: 标准库不要求检查索引值,所用索引的下标越界是没有定义的,这样往往会导致严重的运行时错误。

string 对象中字符的处理

我们经常要对 string 对象中的单个字符进行处理,例如,通常需要知道某个特殊字符是否为空白字符、字母或数字。下表列出了各种字符操作函数,适用于 string 对象的字符(或其他任何 char 值)。这些函数都在 cctype 头文件中定义。

isalnum(c)如果 c 是字母或数字,则为 True。isalpha(c)如果 c 是字母,则为 true。iscntrl(c)如果 c 是控制字符,则为 trueisdigit(c)如果 c 是数字,则为 true。isgraph(c)如果 c 不是空格,但可打印,则为 true。islower(c)如果 c 是小写字母,则为 true。isprint(c)如果 c 是可打印的字符,则为 true。ispunct(c)如果 c 是标点符号,则 true。isspace(c)如果 c 是空白字符,则为 true。isupper(c)如果 c 是大写字母,则 true。isxdigit(c)如果是 c 十六进制数,则为 true。tolower(c)如果 c 大写字母,返回其小写字母形式,否则直接返回 c。toupper(c)如果 c 是小写字母,

表中的大部分函数是测试一个给定的字符是否符合条件,并返回一个 int 作为真值。如果测试失败,则该函数返回 0 ,否则返回一个(无意义的)非 0 ,表示被测字符符合条件。
表中的这些函数,可打印的字符是指那些可以表示的字符,空白字符则是空格、制表符、垂直制表符、回车符、换行符和进纸符中的任意一种;标点符号则是除了数字、字母或(可打印的)空白字符(如空格)以外的其他可打印字符。

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