C++标准string类详解：高效字符串操作与内存管理

在标准C++中，string类是一个非常重要的数据类型，它替代了传统的char*字符串，提供了更安全、易用的字符串操作。string类的设计使得程序员无需担心内存管理问题，特别是内存分配和释放的繁琐工作。以下是对string类中一些关键函数的详细介绍： 1. 构造函数： - `string Str;` 是默认构造函数，创建一个空字符串。 - `string str1;` 和 `string str1("Hello");` 分别用于创建空字符串和初始化带有指定字符序列的字符串。 - `string str1(str2);` 用于拷贝构造或赋值。 - `string str1(str2, stridx);` 和 `string str1(str2, stridx, strlen);` 用于从源字符串str2开始截取子串到指定索引或者指定长度。 - `string str1(cstr);` 从C风格字符串cstr创建一个新字符串。 - `string str1(chars, chars_len);` 通过字符数组和长度创建字符串。 - `string str1(num, c);` 创建由字符c重复num次组成的字符串。 2. 基本操作： - `str1 = str2;` 和 `str1.assign(str2);` 实现字符串赋值或重新赋值。 - `str1.swap(str2);` 交换两个字符串对象的内容。 - `str1 += str2;`, `str1.append(str2);`, 和 `str1.push_back(char);` 向字符串尾部追加字符或字符串。 3. 插入与删除： - `str1.insert(pos, str2);` 在指定位置插入字符串。 - `str1.erase(pos, len);` 删除指定范围内的字符。 - `str1.clear();` 清空整个字符串。 4. 比较与查询： - `str1 == str2`, `str1 != str2`, `<`, `<=`, `>`, `>=` 用于比较字符串大小。 - `str1.compare(str2);` 返回两个字符串的比较结果。 - `size()` 和 `length()` 返回字符串的长度。 - `max_size()` 返回字符串的最大可能容量。 - `empty()` 判断字符串是否为空。 5. 容量控制： - `capacity()` 查询当前可用的存储空间。 - `reserve(size);` 预先分配内存，防止频繁动态扩容。 6. 访问元素： - `str1[i];` 或 `at(i)` 通过索引访问单个字符。 - `[first, last)` 和 `rbegin(), rend()` 用于迭代器操作，提供遍历字符串的灵活性。 7. I/O操作： - `str1 >> input_stream;` 从输入流读取字符串。 - `str1 << output_stream;` 将字符串写入输出流。 - `copy()` 复制字符串到另一个已知大小的数组。 - `c_str()` 转换为C风格字符串。 - `data()` 返回指向字符串内部字符数组的指针，但要注意这是const char*。 8. 子字符串处理： - `substr(start, length);` 提取子字符串。 9. STL兼容性： - `begin()` 和 `end()` 返回指向容器首元素和最后一个元素后一个位置的迭代器，支持标准算法。 - `rbegin()` 和 `rend()` 返回可逆迭代器，用于反向遍历。 通过使用这些string类函数，C++程序员可以方便地处理字符串操作，提高代码的效率和可读性。同时，string类内置的安全特性使其成为现代C++编程的首选字符串类型。