STL 标准模板库 string 类详解

5.3.2 容量操作

5.3.3 元素访问

5.3.4 修改操作

5.3.5 查找操作

所有查找函数返回 size_t，未找到返回 string::npos。

5.3.6 子串与比较

5.3.7 迭代器支持

5.3.8 与 C 风格字符串转换

5.4 注意事项

• string::npos：find 等函数未找到时返回，值为 -1（实际是 size_t 最大值）。
• 越界访问：operator[] 不检查越界，at() 会检查并抛异常。
• 迭代器失效：插入、删除、重新分配可能导致迭代器失效。
• c_str() 结果有效性：在 string 被修改或销毁后，返回的指针可能失效。
• 内存管理：string 通常有小字符串优化（SSO），短字符串不分配堆内存。

5.5 综合示例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "C++ string";
    s.append(" is powerful");
    
    // 查找并替换
    size_t pos = s.find("powerful");
    if (pos != string::npos) {
        s.replace(pos, 8, "awesome");
    }
    
    // 遍历
    for (char c : s) {
        cout << c;
    }
    cout << endl;
    
    // 转 C 字符串输出
    printf("C-string: %s\n", s.c_str());
    
    // 子串
    string sub = s.substr(4, 6); // "string"
    cout << "substr: " << sub << endl;
    
    return 0;
}

以上是 string 最常用的接口，掌握这些足以应对大多数日常编程需求。

5.6 补充说明

resize 与 reserve

• resize(size_t n)：改变大小（截断或者填充默认字符）。
• resize(size_t n, char c)：用指定字符填充扩展的区域或者截断。
• reserve(size_t n = 0)：预分配至少 n 个字符的空间。
• clear()：清空字符串。

Iterator 的使用

Iterator 是一个迭代器，可以在不同的容器中进行移动，为所有的容器和算法提供一个接口，是通用的。 借助 begin 函数（返回容器的第一个元素地址）和 end 函数（容器最后一个元素地址的下一个地址）我们可以进行遍历。

list<int> lt = {1, 2, 3, 4, 5};
list<int>::iterator lit = lt.begin();
while (lit != lt.end()) {
    std::cout << *lit << std::endl;
    ++lit;
}

auto (范围 for) 遍历

auto 看上去高级，实际上也是 iterator，只是自动调用了，写起来比较简单。

list<int> l2 = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto ch : l2) {
    std::cout << ch << " ";
}
std::cout << std::endl;

如果想要改变容器里面的值，需要加上引用，不加引用实际上是传值调用，不会影响容器里面的值。

auto 关键字

编译器自动查找替换，不能单独定义，必须要编译器推导。 当类型名过长的时候可以简化代码，但是会降低可读性。 比如：

std::map<std::string, std::string>::iterator it = dict.begin();

这一大坨就可以被替换为：

auto it = dict.begin();

auto 不能定义数组，不能做参数，但是可以做返回值。

反向迭代器 reverse_iterator

大部分都和正向迭代器 iterator 一样，但是要使用 rbegin（指向最后一个字符）和 rend（指向第一个字符的前一个位置）。

list<int> lt = {1, 2, 3, 4, 5};
// list<int>::reverse_iterator lit = lt.rbegin();
auto lit = lt.rebegin();
while (lit != lt.rend()) {
    std::cout << *lit << std::endl;
    ++lit;
}

这里也是反向移动的。这些工具旨在简化遍历操作，开发者可根据习惯选择合适的方式。

list<int> lt = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto it = v.rebegin(); it != v.rend(); ++it) {
    cout << *lit << " ";
}
return 0;