【C++】深入浅出STL之string类

**深入浅出 STL 之 string 类**

在 C++ 中，`std::string` 是一个非常重要的类，它代表了一个字符串。虽然 `std::string` 的使用方式很简单，但其内部实现却是相当复杂的。在本文中，我们将深入浅出地探讨 `std::string` 的各个方面。

**1. 构造函数**

`std::string` 有多个构造函数，用于创建一个新的字符串对象。其中最常用的两个构造函数是：

cpp// 构造函数1：空字符串explicit string(const char* s = "");

// 构造函数2：复制另一个字符串string(const string& str);

第一个构造函数用于创建一个空字符串，第二个构造函数用于复制另一个 `std::string` 对象。

**2. 赋值运算符**

`std::string` 还提供了赋值运算符（`=`）来修改已有的对象。例如：

cpp// 赋值运算符1：将另一个字符串赋给当前对象string& operator=(const string& str);

// 赋值运算符2：将 C 风格的字符串赋给当前对象string& operator=(const char* s);

**3. 运算符重载**

`std::string` 还提供了多个运算符重载，用于支持各种操作。例如：

cpp// 运算符1：加法运算符（+）
string operator+(const string& str) const;

// 运算符2：等于运算符（==）
bool operator==(const string& str) const;

// 运算符3：不等于运算符 (!=)
bool operator!=(const string& str) const;

**4. 常用函数**

`std::string` 提供了多个常用的函数，用于处理字符串。例如：

cpp// 函数1：大小写转换string tolower() const;

// 函数2：大小写转换string toupper() const;

// 函数3：查找子串size_type find(const string& str, size_type pos =0) const;

// 函数4：替换子串string replace(size_type pos, size_type len, const string& str) const;

**5. 内部实现**

`std::string` 的内部实现非常复杂，涉及多个类和函数。其中最重要的类是 `basic_string` 和 `allocator`。

cpp// basic_string 类template <typename _CharT, typename _Traits = char_traits<_CharT> >
class basic_string {
public:
 // 构造函数 explicit basic_string(const _CharT* s =0);

 // 赋值运算符 basic_string& operator=(const basic_string& str);

 // 运算符重载 basic_string operator+(const basic_string& str) const;

 // 常用函数 size_type find(const basic_string& str, size_type pos =0) const;
};

// allocator 类template <typename _CharT>
class allocator {
public:
 // 构造函数 allocator();

 // 赋值运算符 allocator& operator=(const allocator& a);

 // 内存分配函数 void* allocate(size_type n);
};

**6. 总结**

`std::string` 是一个非常重要的类，它代表了一个字符串。虽然其使用方式很简单，但其内部实现却是相当复杂的。在本文中，我们深入浅出地探讨了 `std::string` 的各个方面，包括构造函数、赋值运算符、运算符重载、常用函数和内部实现。

**参考**

* 《C++ Primer》第5 版* 《Effective C++》第3 版* 《The C++ Programming Language》第4 版