上次介绍完了模版和泛型编程：C++初阶：入门泛型编程（函数模板和类模板）
今天开始stl的内容了
文章目录
1.STL介绍1.1概念（标准模板库）1.2版本问题（主流有4个）1.3 STL六大组件 2.string类的基本介绍3. string类对象的构造(构造函数)4.访问及遍历操作4.1operator[ ] （[ ]加下标）4.2基于范围for4.3使用迭代器(最推荐使用) 5.string的迭代器（Iterator）5.1介绍5.2 begin（）和end（）（正向和常正向）5.3rbegin（）和rend（）（反向和常反向） 6.string类对象的容量操作6.1size和length6.2capacity6.3 reserve和rsize 7.string类对象的修改操作(+=，insert，erase)7.1重载的+=（最常用的尾插）7.2insert（效率不是很好）7.3 erase(任意位置删除) 补充：npos8.String operations函数（find，rfind，substr）8.1find8.2rfind8.3substr（截取字符串）
1.STL介绍
1.1概念（标准模板库）
STL (standard 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
1.2版本问题（主流有4个）
原始版本
Alexander Stepanov、Meng Lee 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
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，可读性一般。
SGI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。后面学习STL要阅读部分源代码，主要参考的就是这个版本
1.3 STL六大组件
容器（Containers）：STL提供了多种容器，包括数组（vector）、链表（list）、双端队列（deque）、集合（set）、映射（map）等。这些容器提供了不同的数据结构，以满足各种不同的需求。算法（Algorithms）：STL包含了大量的常用算法，如排序、查找、遍历等，这些算法可以用于各种容器，使得对数据的处理变得非常方便。迭代器（Iterators）：迭代器是STL中用于遍历容器中元素的工具，它提供了一种统一的访问容器元素的方式，使得算法能够适用于不同类型的容器。仿函数（Functors）：仿函数是一种类对象，它重载了函数调用操作符()，使得可以像函数一样调用这个类对象。STL中的很多算法都可以接受仿函数作为参数，以实现更加灵活的功能。适配器（Adapters）：STL提供了一些适配器，如栈（stack）、队列（queue）、优先队列（priority_queue），它们是基于其他容器实现的高层次数据结构，提供了特定的操作接口。分配器（Allocators）：分配器用于管理内存分配和释放，STL提供了一些标准的分配器，同时也允许用户定义自己的分配器，以满足特定的内存管理需求。 
2.string类的基本介绍
在 C 语言中，字符串是以 null 结尾的字符数组，需要手动管理内存和处理字符串操作。string.h 头文件提供了一系列库函数，如 strlen、strcpy、strcat 等，用于对字符串进行操作。但是这些函数的确与字符串是分离的，需要手动管理内存，容易出现越界访问等问题。
而在 C++ 标准库中，提供了 std::string 类，它封装了字符串的操作，提供了丰富的成员函数和运算符重载，使得字符串的操作更加方便和安全。std::string 类封装了字符串数据和长度，隐藏了内存管理的细节，提供了自动扩容、内存管理、异常安全性等功能，大大简化了字符串的操作
总结：
string是表示字符串的字符串类
该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作string的常规操作
实际上，std::string 是 C++ 标准库中的一部分，而 STL（标准模板库）是 C++ 标准库的子集，但是由于它和其他 STL 容器（如 std::vector、std::list）有着相似的使用方式，因此可以将其放在一起学习和使用（出现了.length()和.size()计算长度的原因，一个是自带的，一个是为了与其他容器相配）
string在底层实际是：basic_string模板类的别名 typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string，是 basic_string 类模板使用字符类型 char 实例化得到的一个类
我们使用string进行实例化时不用显示实例化，因为本身就是basic_string<char>
3. string类对象的构造(构造函数)
| 构造函数名称 | 功能说明 |
|---|---|
| string() | 构造空的string类对象，即空字符串 |
| string(const char* s) | 用 C 风格的字符串（以 null 结尾的字符数组）来构造string类对象 |
| string(size_t n, char c) | string类对象中包含n个字符c |
| string(const string& s) | 拷贝构造函数 |
#include<iostream>using namespace std;int main(){string s1;string s2("abcd");string s3(5, 'c');string s4(s2);cout << s1 << endl;cout << s2 << endl;cout << s3 << endl;cout << s4 << endl;return 0;}
4.访问及遍历操作
4.1operator[ ] （[ ]加下标）
重载了下标操作符 []，使得可以像访问数组一样使用下标来访问字符串中的单个字符，同时我们要注意返回值是char&，我们也可以进行更改等其他操作。
int main(){string s1 = "abcde";//拷贝构造for (int i = 0; i < s1.size(); ++i)//进行遍历{cout << s1[i] << " ";}cout << endl;//进行更改s1[0] = '1';cout << s1;return 0;}
4.2基于范围for
int main(){string s1 = "abcde";//拷贝构造for (auto e: s1)//只能遍历{cout << e << " ";}cout << endl;for (auto& e : s1)//想要改变，加&{e = 'a';cout << e << " ";}cout << endl;return 0;}
4.3使用迭代器(最推荐使用)
在 C++ 标准库中，std::string 类提供了迭代器，用于遍历字符串中的字符。std::string 类的迭代器类型为 std::string::iterator，它是随机访问迭代器，支持随机访问操作(还没有正式讲到它，大家现在就把他当指针)
int main(){string s1 = "abcde";//拷贝构造string::iterator it = s1.begin();//迭代器1.大多数的数据结构都有，但是[]不是都有的//2. 迭代器能跟算法一起用，下面就是结合了reverse的使用while (it != s1.end()){cout << *it << " ";it++;}return 0;}我们还是更倾向于使用迭代器：
大多数的数据结构都有，但是[]不是都有的 而且使用[]要求物理底层是连续的 迭代器能跟算法一起用，下面给大家看看结合了reverse()(逆置)的使用 int main(){string s1 = "abcde";//拷贝构造string::iterator it = s1.begin();while (it != s1.end()){cout << *it << " ";it++;}cout << endl;reverse(s1.begin(), s1.end());//开始翻转it = s1.begin();while (it != s1.end())//再次打印{cout << *it << " ";it++;}cout << endl;list<double> l1;//定义一个链表来说明，迭代器两个特点l1.push_back(1.1);l1.push_back(2.2);l1.push_back(3.3);list<double>::iterator lit=l1.begin();while (lit != l1.end()){cout << *lit << " ";lit++;}cout << endl;reverse(l1.begin(), l1.end());lit = l1.begin();while (lit != l1.end()){cout << *lit << " ";lit++;}cout << endl;return 0;}
5.string的迭代器（Iterator）
5.1介绍
迭代器是一种数据类型。在C++中，迭代器实际上是一种对象，它被设计用于在容器中进行元素的遍历和访问。迭代器为程序员提供了一种抽象的方式来访问容器中的元素，而不用关心容器的底层实现细节
| 迭代器名称 | 功能说明 |
|---|---|
| begin() | 返回一个指向字符串中第一个字符的迭代器 |
| end() | 返回一个指向字符串最后一个字符下一个位置的迭代器 |
| rbegin() | 反向开始，返回一个指向字符串最后一个字符的迭代器 |
| rend() | 反向开始，返回一个指向字符串中第一个元素之前的位置的迭代器 |
std::string 类提供了多种类型的迭代器，包括正向迭代器（iterator）、常量正向迭代器（const_iterator）、反向迭代器（reverse_iterator）和常量反向迭代器（const_reverse_iterator）
std::string::iterator 类型是用于遍历可修改字符串的迭代器，可以通过 begin() 和 end() 方法获取范围常量正向迭代器（const_iterator）：std::string::const_iterator 类型是用于遍历不可修改字符串的迭代器，可以通过 begin() 和 end() 方法获取范围。反向迭代器（reverse_iterator）：std::string::reverse_iterator 类型是用于以反向顺序遍历可修改字符串的迭代器，可以通过 rbegin() 和 rend() 方法获取范围常量反向迭代器（const_reverse_iterator）：std::string::const_reverse_iterator 类型是用于以反向顺序遍历不可修改字符串的迭代器，可以通过 crbegin() 和 crend() 方法获取范围 反向用的少点
5.2 begin（）和end（）（正向和常正向）
begin()返回指向容器中第一个元素的迭代器
这是一个重载：
iterator begin(); 用于非常量对象，它返回一个迭代器，可以用于修改容器中的元素（可读可写）。const_iterator begin() const; 用于常量对象，它返回一个常量迭代器，用于指向容器中的元素，不允许修改容器中的元素（只读） int main(){string s = "abcde";const string cs = "abc";string::iterator it = s.begin();//会去找最适合的，string::const_iterator it = s.begin();可以 //还是，权限不能放大，只能缩小string::const_iterator cit = cs.begin();//用string::iterator cit = cs.begin();会报错return 0;}
end()用于返回指向容器中最后一个元素之后位置的迭代器
也是两个重载，与begin（）一样
5.3rbegin（）和rend（）（反向和常反向）
rbegin 函数返回一个反向迭代器，指向容器中最后一个元素。反向迭代器允许从容器的末尾向前遍历容器中的元素。
rend 函数返回一个反向迭代器，指向容器中第一个元素之前的位置。通常用于标记反向遍历的结束位置。
这两个也都有重载两个：反向和常量反向
所以也能看到：后面四个虽然是c11新加的东西，但是没人用
6.string类对象的容量操作
| 函数名称 | 功能说明 |
|---|---|
| size()（重点） | 返回字符串有效字符长度 |
| length() | 返回字符串有效字符长度 |
| capacity () | 返回当前分给字符串空间总大小 |
| empty() （重点） | 检测字符串释放为空串，是返回true，否则返回false |
| clear() （重点） | 清空有效字符 |
| reserve() （重点） | 为字符串预留空间(不同版本具体实现不同，没有硬性规定) |
| resize （重点） | 将有效字符的个数该成n个，多出的空间用字符c填充 |
6.1size和length
二者作用其实完全相同: 返回字符串有效字符长度
为什么有两个也是历史原因了.这里推荐大家经常用size（），好与后面联系起来
int main(){string s1("abcde");cout << s1.size() << endl;cout << s1.length() << endl;return 0;}
6.2capacity
capacity() 是 C++ 中 std::string 类的一个成员函数，用于返回当前字符串对象分配的存储空间大小（即容量）。字符串对象的容量指的是在不重新分配内存的情况下，字符串可以存储的最大字符数
size_t capacity() const noexcept;返回值： 一个无符号整数，表示当前字符串对象分配的存储空间大小。注意事项： capacity() 返回的是字符串对象分配的总空间，而不是当前字符串的实际长度。在执行字符串操作后，capacity() 返回的值可能会大于 size() 返回的值，因为 size() 表示实际存储的字符数，而 capacity() 表示分配的总空间 int main(){string s1("abcde");cout << s1.size() << endl;cout << s1.capacity() << endl;return 0;}
6.3 reserve和rsize
reserve()： 函数：void reserve(size_t n); 功能说明： 用于为字符串预留至少 n 个字符的存储空间，即提前分配足够的空间，但并不改变字符串的实际大小。如果 n 大于当前容量，reserve 可能导致内存重新分配，否则，它只是更新容量而无需重新分配内存 注意事项： reserve 不影响字符串的实际大小，即 size() 的值不会改变。如果 n 大于当前容量，reserve 可能会导致重新分配内存，但并不会初始化新分配的部分 n 大于原字符串的 capacity，此时 reserve 函数会将 capacity 扩容到 n；n 小于等于原字符串的 capacity(会不会缩容，看不同编译器的具体实现) resize： 函数签名： void resize(size_t n, char c = char());或者void resize (size_t n);功能说明： 将字符串的大小调整为 n，并根据需要插入或删除字符，使得字符串的实际大小等于 n。如果 n 小于当前大小，多余的字符将被删除；如果 n 大于当前大小，字符串将被扩展，并使用字符 c 填充新增的部分; 要是不写就是null characters（\0） 注意事项： resize 会修改字符串的实际大小，即 size() 的值会变为 n。(可以缩小，同时也删除了)如果 n 大于当前大小，新增的部分将用字符 c 填充；要是不写就是null characters（\0） n 小于原字符串的 size，此时 resize 函数会将原字符串的 size 改为 n，也会改变字符串（删除），但不会改变 capacityn 大于原字符串的 size，但小于其 capacity，此时 resize 函数会将 size 后面的空间全部设置为字符 cn 大于原字符串的 capacity，此时 resize 函数会将原字符串扩容，然后将size 后面的空间全部设置为字符 c 
int main(){string s1("abcde");s1.resize(10);cout << s1.capacity() << endl;cout << s1 << endl;s1.resize(3);cout << s1.capacity() << endl;cout << s1 << endl;return 0;}
7.string类对象的修改操作(+=，insert，erase)
7.1重载的+=（最常用的尾插）
函数：string& operator+=(const string& str);功能说明： 用于将当前字符串与另一字符串 str 进行连接，即将 str 的内容附加到当前字符串的末尾 int main(){string s1("abcde");s1 += "111";cout << s1 << endl;return 0;}
7.2insert（效率不是很好）
前者是，在pos这个下标前插入str字符串
后者是，在pos下标前插入n个c
int main(){string s1 = "abc";cout << s1 << endl;s1.insert(0, "111");//0前面不就相当于头插嘛cout << s1 << endl;s1.insert(0, 2, 'x');cout << s1 << endl;return 0;}
7.3 erase(任意位置删除)
删除从下标pos处开始算起的len个字符
int main(){string s1 = "abc";cout << s1 << endl;s1.insert(0, "111");//0前面不就相当于头插嘛cout << s1 << endl;s1.insert(0, 2, 'x');cout << s1 << endl;s1.erase(0, 5);//从0处，删除5个cout << s1 << endl;return 0;}
补充：npos
npos 是 C++ 中 std::string 类的一个静态成员变量，表示无效或不存在的位置。通常用于标识字符串查找等操作未找到匹配项的情况。npos 的类型是 size_t，它是一个无符号整数类型
8.String operations函数（find，rfind，substr）
8.1find
find 用于返回 一个字符或一个字符数组或一个string对象 在 string 中首次出现的位置(返回下标)，如果找不到就返回 npos
8.2rfind
整体跟find类似。从后往前找，找到一个字符或一个字符数组或一个string对象最后一次出现的位置，如果找不到就返回 npos
8.3substr（截取字符串）
从pos处开始截取len长度（默认的话，截取到最后）
int main(){string s1("test.c");//得到文件后缀size_t pos1 = s1.find('.');if (pos1 != string::npos){string ret1 = s1.substr(pos1);cout << ret1 << endl;}//如果文件名含有 . 怎么办string s2("te.st.c");size_t pos2 = s2.rfind('.');if (pos2 != string::npos){string ret2 = s2.substr(pos2);cout << ret2 << endl;}return 0;}
好啦，这次就先到这里啦，以后再遇到其他的接口会继续给大家整理的。感谢大家支持！！！！