C++的STL简介（一）

目录

1.什么是STL

2.STL的版本

3.STL的六大组件

 4.string类

4.1为什么学习string类？

4.2string常见接口

4.2.1默认构造

​编辑

4.2.2析构函数

 Element access:

4.2.3 []

4.2.4迭代器

​编辑

 auto

 4.2.4.1 begin和end

 4.2.4.2.regin和rend

Capacity:

 4.2.5.3 size

4.2.6 lenth 

4.2.7 cleart

Modifiers:

4.2.7 apend

4.2.8  +=

4.2.9 erase

4.2.10 replace

 String operations:

 4.2.11 find

4.2.12 substr

4.2.13  find_first_of

4.2.14  find_ last_of

4.2.15 find_first_not_of

 4.2.16 find_last_not_of

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1.什么是STL

STL（standarf template libaray-标准模板库）：是C++标准库的重要组成部分，不仅是一个可复用的组件库，而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

2.STL的版本

• 原始版本

Alexander Stepanov MengLee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许任何人任意运用，拷贝，修改，传播，商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。HP版本--所有STL实现版本的始祖。

• P.J.版本

由P.J.Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，缺陷：可读性比较低，符号命名比较怪异。

• RW版本

由Rouge Wage 公司开发，继承自HP版本，被C++ Builder 采用 ，不能公开或修改，缺陷：可读性一般

• SGL版本

由Silicon Graphics Computer Systems ，Inc公司开发，继承自HP版本。被GCC(Linux)采用，可移植性较好，可公开，修改甚至贩卖，从命名风格和编程风格上看，阅读性非常高。

3.STL的六大组件

 4.string类

4.1为什么学习string类？

C语言中，字符串是以"\0"结尾的一些字符的集合，为了方便操作，C标准库中提供了一些str系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分开的，不太符合OOP的思想，而且底层空间需要用户自己管理，稍不留神可能还会越界访问。而且在常规工作中，为了简单，方便，快捷，基本都使用string类，很少有人使用C库中的字符串操作函数

4.2string常见接口

4.2.1默认构造

实例

	//无参构造//string();string s1;//带参构造string s2("111");//string(const char* s);	//拷贝构造string s3(s2);//string(const string & str);string s4("123", 2, 1);//string(const string & str, size_t pos, size_t len = npos);//复制str中从字符下标位置 pos 开始的len个 字符进行拷贝构造（如果任一 str 太短或 len 为 string::npos，则复制到str 的末尾）。string s5("123",0 ,string:: npos);//	string(const char* s, size_t n);string s6("123", 2);//从 s 指向的字符数组中复制前 n 个字符。//string(size_t n, char c);//用连续的n个c字符去初始化string s7(3, 'c');//template <class InputIterator>//string(InputIterator first, InputIterator last);

4.2.2析构函数

 Element access:

4.2.3 []

获取字符串的字符

 利用[]来进行读写，下标+[]遍历

int main()
{   string s1("abcd");//写s1[0] ='*';//将下标为0的元素修改为1cout << s1 << endl;//读for (int i = 0; i < s1.size(); i++){cout << s1[i] ;}return 0;
}

 

[]原型

class string
{public:
char&	operator[](size_t i){return _str[i];}
private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;
};

4.2.4迭代器

在 STL 中，迭代器（Iterator）用来访问和检查 STL 容器中元素的对象，它的行为模式和指针类似，但是它封装了一些有效性检查，并且提供了统一的访问格式。他的底层是指针

迭代器遍历

int main()
{   string s1("abcd");string::iterator it = s1.begin();while (it != s1.end()){cout << *it <<" " ;++it;}return 0;
}

 auto

补充一个C++小语法

auto可自动推导类型，极大程度简化代码

const string s3("hello ward!");//string::const_iterator cit=s3.begin(); 可简写成：
auto cit = s3.begin();

 auto声明方式

auto  变量名 ；

auto  函数名 (形参列表)

{

//函数体

}

 auto的实例

int fun()
{return 10;
}
int main()
{int a=10;auto b = a;auto c = 'a';auto d = fun();auto& e = a;auto* f = &a;cout << typeid(a).name() << endl;cout << typeid(b).name()<< endl;cout << typeid(c).name() << endl;cout << typeid(d).name() << endl;cout << typeid(e).name() << endl;cout << typeid(f).name() << endl;return 0;
}

• 在早期C/C++中auto的含义是：使用auto修饰的变量，是具有自动存储的局部变量，后来这个不重要了，C++11中，标准委员会被废为宝赋予了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，但是谨慎使用
• aoto不能直接用来声明数组

范围for遍历

 aoto自动推导，字符赋值，自动迭代，自动判断结束，底层上也是迭代器，所有的容器都支持范围for，因为所有的容器都支持迭代器

 4.2.4.1 begin和end

 1.begin

 返回第一个字符的正向迭代器

int main()
{   string s1("abcd");cout<<* s1.begin();return 0;
}

 

2. end 返回最后一个字符的正向迭代器

 可配合起来正向遍历

int main()
{string s1("abcdef");string::const_iterator it = s1.begin();while (it != s1.end()){cout << *it << " ";it++;}return 0;
}

 

 4.2.4.2.regin和rend

regin 返回最后一个的反向迭代器

 rend 返回第一个字符的反向迭代器

配合起来可支持反向遍历

int main()
{string s1("abcdef");string::const_reverse_iterator it = s1.rbegin();while (it != s1.rend()){cout << *it << " ";it++;}return 0;
}

 

Capacity:

 4.2.5.3 size

 返回字符串的长度，不包括'\0'

int main()
{   string s1("abcd");cout << s1.size();return 0;
}

4.2.6 lenth 

  返回以字节为单位的长度，不包括"\0"

int main()
{string s1("abcdef");cout << s1.length()<<endl;return 0;
}

 

4.2.7capacity

l返回容量大小

 

 4.2.7reserve

保留预留，提前开空间，避免扩容，提高效率

int main()
{string s1("abcdef");cout << s1.capacity() << endl;s1.reserve(100);cout << s1.capacity()<<endl;//可以扩容，>=100s1.reserve(50);cout << s1.capacity() << endl;//一般不会缩容return 0;
}

4.2.7 cleart

清除数据，一般不清除容量

int main()
{string s1("abcdef");cout << s1.capacity() << endl;cout << s1.size() << endl;s1.clear();cout << s1.capacity() << endl;cout << s1.size() << endl;//一般不会缩容return 0;
}

 

Modifiers:

4.2.7 apend

字符串追加

int main()
{string s1("abcdef");//string& append(const string & str);s1.append("yyy");cout << s1 << endl;//	string& append(const string & str, size_t subpos, size_t sublen);
//追加 str 子字符串的副本。子字符串是 str 中从字符位置 subpos 开始并跨越 sublen 字符的部分（或者直到 str 的末尾，如果任一 str 太短或 sublen 是 string：：npos）。s1.append("aaaa", 2, 1);cout << s1 << endl;return 0;
}

 

4.2.8  +=

字符串拼接，尾插

int main()
{string s1("abcdef");string s2("123");//string& operator+= (const string & str);s1 += s2;s1 += 'a';
//string& operator+= (char c);s1 += "aaa";
//string & operator+= (const char* s);return 0;
}

int main()
{string s1("abcdef");string s2("123");//string& insert(size_t pos, const string & str);// 在pos之前插入strs1.insert(0, "abc");//string& insert(size_t pos, const string & str, size_t subpos, size_t sublen);//在下标pos位置之前插入str下表中subpos到下标sublen位置的元素s2.insert(0, "abcdd", 0, 4);cout << s2 << endl;//string & insert(size_t pos, const char* s);//在pos位置之前插入s//string& insert(size_t pos, const char* s, size_t n);//从在下标为pos的位置插入s的n个字符//string& insert(size_t pos, size_t n, char c);//在pos位置之前插入n个c字符//void insert(iterator p, size_t n, char c);//在迭代器的位置之前插入n个字符c//iterator insert(iterator p, char c);//在迭代器的位置之前插入字符cs1.insert(s1.begin(), '*');cout << s1 << endl;return 0;
}

4.2.9 erase

头删

int main()
{string s1("abcdef");string s2("123");//string& erase(size_t pos = 0, size_t len = npos);//擦除字符串值中从字符位置 pos 开始并到 len 字符的部分不包括len（如果内容太短或 len 为 string：：npos，则擦除字符串值的末尾。s1.erase(0, 2);//iterator erase(iterator p);//擦除 p 指向的字符。s1.erase(s1.begin());//iterator erase(iterator first, iterator last);
//擦除[first，last] 范围内的字符序列s1.erase(s1.begin(), s2.end());cout << s1 << endl;return 0;
}

4.2.10 replace

替换

int main()
{string s1("abcdef");string s2("123");//string & replace(size_t pos, size_t len, const char* s);//string& replace(size_t pos, size_t len, const string & str);//把pos位置到len位置替换成str//string& replace(iterator i1, iterator i2, const char* s);//string& replace(iterator i1, iterator i2, const string & str);//把i1到i2之间的迭代器换成str//string& replace(size_t pos, size_t len, size_t n, char c);//string& replace(size_t pos, size_t len, const char* s, size_t n);//把pos位置到len位置替换成str中的前n个//string& replace(iterator i1, iterator i2, const char* s, size_t n);//把i1到i2之间的迭代器换成str中的前n个//string& replace(iterator i1, iterator i2, size_t n, char c);//把i1到i2之间的迭代器换成n个字符c//string& replace(iterator i1, iterator i2,//InputIterator first, InputIterator last);//将迭代器输入到范围内的初始位置和最终位置。使用的范围是 [first，last），它包括 first 和 last 之间的所有字符，包括 first 指向的字符，但不包括 last 指向的字符return 0;
}

 String operations:

 4.2.11 find

查找

返回第一个匹配的第一个字符的位置。
如果未找到匹配项，该函数将返回 string：：npos。（整型最大值）

int main()
{string s1("abcdef");string s2("123");//size_t find(const string & str, size_t pos = 0) const;s1.find("bce");//	size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const;//在pos位置找ss1.find('a');//	size_t find(const char* s, size_t pos, size_t n) const;//从pos位置找s的前n个cout<< s1.find("aaa", 1, 2);//	size_t find(char c, size_t pos = 0) const;//从pos位置开始搜索字符creturn 0;
}

4.2.12 substr

获得对于位置以后的子串然后重新构成string类返回

int main()
{string s1("abcdef");//tring substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) const;//从pos位置开始的len个字符重新构建成string再返回s1.substr(3, 4);return 0;
}

实例

int main()
{string s("text.cpp");size_t pos = s.rfind('.');string suffix = s.substr(pos);cout << suffix << endl;;return 0;
}

 

4.2.13  find_first_of

顺着找字符串中的字符，找到返回第一个出现的下标

int main()
{string s1("abcdef");//ze_t find_first_of(const string & str, size_t pos = 0) const;//ize_t find_first_of(const char* s, size_t pos = 0) const;//ize_t find_first_of(char c, size_t pos = 0) const;//在pos位置开始找str中的字符s1.find_first_of("abc");//ize_t find_first_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;//在pos位置找s的前n个return 0;
}

4.2.14  find_ last_of

倒着找字符串中的字符，找到返回第一个出现的下标

int main()
{string s1("abcdef");//size_t find_last_of(const string & str, size_t pos = npos) const;// //size_t find_last_of(char c, size_t pos = npos) const；// size_t find_last_of(const char* s, size_t pos = npos) const;//从最后一个位置向前找str中的字符s1.find_last_of("Abc",2,4);//size_t find_last_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;//从最后一个位置向前找str中的n个字符return 0;
}

 分割文件

void SplitFilename(const std::string & str){std::cout << "Splitting:" << str << endl;std::size_t found = str.find_last_of(" / \\");std::cout << "path:" << str.substr(0, found) << endl;std::cout << "file:" << str.substr(found + 1) << endl;}
int main()
{string str1("windows\\winhelp.exe");string str2("/url/bin/man");SplitFilename(str1);cout << endl;SplitFilename(str2);return 0;
}

4.2.15 find_first_not_of

没找到就返回，顺着找返回第一个不匹配的对应下标

int main()
{string s1("abcdef");//size_t find_first_not_of(const string & str, size_t pos = 0) const;//size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos = 0) const;	// //size_t find_first_not_of(char c, size_t pos = 0) const;//从第一个位置向前找str中的n个字符找到第一个不匹配的元素下标，找不到就返回// //size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;//从第一个位置向后找中第一个不匹配的字符str中的前n个的字符return 0;
}

实例

int main()
{//string str("Please, replace the vowels in this sentence by asterisks.");//除了"abcdef"以外全部替换成*std::size_t found = str.find_first_not_of("abcdef");while (found != std::string::npos){str[found] = '*' ;found = str.find_first_not_of("abcdef", found + 1);}std::cout << str;return 0;
}

 

 4.2.16 find_last_not_of

倒着找，找到第一个不匹配返回下标

int main()
{//ize_t find_first_not_of(const string & str, size_t pos = 0) const;//	size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos = 0) const;//size_t find_first_not_of(char c, size_t pos = 0) const;// 从最后一个位置向前找第一个不匹配str中的字符的下标//size_t find_first_not_of(const char* s, size_t pos, size_t n) const;//从最后一个位置向前找第一个不匹配str中的前n个字符的下标,找不到就返回return 0;
}