探究C++中string类的实现原理以及扩展使用

探究C++中string类的实现原理以及扩展使用

一、string类的实现原理

C++中的string类是一个动态数组形式的字符类型，可以在运行时动态地更改字符串的长度。它的实现原理是使用一个字符数组缓冲区来存储字符串，同时维护一个整型变量来记录str长度。当需要对字符串进行改变操作时，先判断字符数组容量是否足够，如果不够，就开辟一个新的数组空间，同时将旧数组中的元素拷贝到新的数组空间中，在执行新增或删除操作。string类内部还有多个成员函数，不仅可以从C风格字符串、其他string实例、字符数组或单个字符等类型数据进行初始化，还可以直接使用=运算符、+运算符、+=操作符等进行字符串的拼接、整体替换等操作。

二、string类的扩展使用实例

1.使用string类进行文件读取和修改

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    ifstream source("source.txt");   //打开待读取的文件source.txt
    ofstream target("target.txt");   //打开待写入的文件target.txt
    string buffer;                   //声明一个字符串变量buffer，用于存储读取的每一行
    if (!source.is_open() || !target.is_open()) {   //如果文件打开失败，输出错误信息并退出程序
        cerr<<"File open failed!"<<endl;
        exit(1);
    }
    else {   //文件打开成功，进行读取和修改操作
        while (getline(source, buffer)) {    //从source文件中读取每一行，存入buffer中
            for (int i = 0; i < buffer.length(); i++) {    //遍历buffer字符串，进行修改操作
                if (buffer[i] == ' ') {
                    buffer.replace(i, 1, "+");   //将buffer字符串中的空格替换为+号
                }
            }
            target << buffer << endl;    //将修改后的buffer字符串写入target文件中
        }
        cout<<"File modify finished!"<<endl;   //输出文件修改完成信息
    }
    source.close();   //关闭文件
    target.close();

    return 0;
}

2.使用string类进行数据处理和输出

#include <iostream>
#include <string>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main()
{
    string name;    //声明字符串变量name，用于保存姓名
    int age;        //声明整型变量age，用于保存年龄
    double score;   //声明双精度浮点型变量score，用于保存分数

    cout << "Please enter your name, age and score: ";
    cin >> name >> age >> score;   //输入name、age、score

    cout << setw(10) << "Name" << setw(10) << "Age" << setw(10) << "Score" << endl;   //输出表头
    cout << setw(10) << name << setw(10) << age << setw(10) << fixed << setprecision(2) << score << endl;   //输出数据

    return 0;
}

以上两个示例说明了string类的多种用法，包括文件读取和修改、数据处理和输出等。开发者可以根据需要，灵活运用string类进行开发，从而提高工作效率。