C++string中有關(guān)字符串內(nèi)容修改和替換的函數(shù)淺析

1.assign()

原型：

//string (1)basic_string& assign (const basic_string& str);//substring (2)basic_string& assign (const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen);//c-string (3)basic_string& assign (const charT* s);//buffer (4)basic_string& assign (const charT* s, size_type n);//ill (5)basic_string& assign (size_type n, charT c);//range (6)template <class InputIterator>
   basic_string& assign (InputIterator first, InputIterator last);

ps:charT是類模板basic_string的第1個參數(shù)，指定了字符串中字符的類型。用char實例化basic_string，得到string（可參考在下的“C++ string到底是什么”）。所以， 在string中，charT就是char。

示例：

#include<iostream>
#include<string>using namespace std;int main()
{    string str1("123456");    string str = "123456789";    char* str2 = "abcdef";
    str.assign(str1);
    cout << str << endl;//123456   可見執(zhí)行assign()后，str將被重寫
    str.assign(str1, 2, 3);
    cout << str << endl;//345   從位置2開始的3個字符
    str.assign(str1, 1, 20);//超出范圍
    cout << str << endl;//23456
    cout << str.length() << endl;//5 可見沒有空格
    str.assign(str1, 2, str1.npos);//后面介紹npos
    cout << str << endl;//3456   從位置2到末尾的字符給str
    str.assign(5, 'X');
    cout << str << endl;//XXXXX
    str.assign(str1.begin(), str1.end() - 1);
    cout << str << endl;//12345 從開頭到結(jié)尾-1（即倒數(shù)第個字符）    //str.assign(str1.begin() + 4, str1.end() - 4);//不能反著來，即試圖將以str1.begin() + 4（5）開頭，以str1.end() - 4（2）結(jié)尾的5432給str是不行的    //cout << str << endl;                         //這樣會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤
    str.assign(str1.begin() + 2, str1.end() - 3);//前后指向同一字符（3），這樣可以
    cout << str << endl;//3
    str.assign(str1.begin() + 2, str1.end() - 4);//這個卻可以
    cout << str << endl;//空行
    cout << str.length() << endl;//0
    str.assign("abcdefg", 6);
    cout << str << endl;//abcdef 將abcdefg的前6個字符給str
    str.assign("abcdefg", 20);//超出范圍
    cout << str << endl;//abcdefg+亂碼
    cout << str.length() << endl;//10   說明將"abcdefg+3個空格"給了str
    str.assign(3, 0x41);
    cout << str << endl;//AAA   可以使用16進(jìn)制的ASCII碼 0x41換成10進(jìn)制是65，是A的ASCII碼
    str.assign(str2);
    cout << str << endl;//abcdef 
    str.assign(str2, 2, 3);
    cout << str << endl;//cde   對char*型也可以
    return 0;
}

以上代碼中有一句
str.assign(str1, 2, str1.npos);
這里我們解釋npos：
它的定義如下：
std::string::npos
static const size_t npos = -1;
它是size_t類型的最大值，有些編譯器也將它置為string對象的最大容量（按字節(jié)算，包括'\0'），而有些編譯器不是，我們在后邊將會看到。
為什么是最大呢？
-1用反碼存儲（32位），就是32個1，而size_t是無符號整型，所以，32個1的2進(jìn)制轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制就是2的32次方-1，即4294967295。
看下面一段驗證代碼：

#include<iostream>
#include<string>using namespace std;int main()
{    string str1 = "123456789";
    cout << str1.npos << endl;//4294967295
    cout << (str1.npos == -1) << endl;//1
    cout << str1.max_size() << endl;//4294967294   1073741820(=2^30-4)
    return 0;
}

其中，4294967294是VS2013上的結(jié)果，可見max_size()不包括'\0'，1073741820是CodeBlocks12.11上的結(jié)果。
由此，我們可知，str.assign(str1, 2, str1.npos);等價于str.assign(str1, 2, 4294967294);

另外，在C++11中，還有兩個重載的assign()函數(shù)，它們的原型分別是：

//initializer list(7)basic_string& assign (initializer_list<charT> il);//move (8)basic_string& assign (basic_string&& str) noexcept;

其中，（7）與list容器有關(guān)，而（8）與右值引用和移動語義有關(guān)，這里我們暫不詳述。
對于（8）中的noexcept關(guān)鍵字，它聲明了函數(shù)不會拋出異常（當(dāng)然函數(shù)不是真的就永遠(yuǎn)都不會拋出異常，比如該函數(shù)A（聲明為noexcept）中調(diào)用了另一個函數(shù)B，而函數(shù)B中有拋出異常語句，那么，當(dāng)我們調(diào)用函數(shù)A是，就可能拋出異常），由于noexcept不是本文的重點(diǎn)，這里我們不詳述，有興趣的讀者可以自行查閱資料了解學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。

2.swap()

原型：void swap (basic_string& str);
只有這一個，要交換就交換整個字符串，這里沒有針對子串的操作。
不舉例。

3.erase()

原型：

//sequence (1)basic_string& erase (size_type pos = 0, size_type len = npos);//character (2)
     iterator erase (iterator p);//range (3)
     iterator erase (iterator first, iterator last);

說明：
注意到basic_string& erase (size_type pos = 0, size_type len = npos);給出了默認(rèn)參數(shù)，這樣，我們在使用該函數(shù)時，就可以省略第2個參數(shù)，效果是刪除從第1個參數(shù)所指位置（包括該位置）起的所有字符（正如下邊示例中有關(guān)str3的操作和輸出）。原因是len=npos，而npos一定大于string對象的最大長度。

示例：

#include<iostream>
#include<string>using namespace std;int main()
{    string str1("123456789");    string str2("123456789");    string str3("123456789");    string str4("123456789");    string str5("123456789");    string str6("123456789");    string str7("123456789");    string str8("123456789");
    str1.erase(2, 3);
    cout << str1 << endl;//126789
    str2.erase(2, 10); cout << endl;//空行
    str3.erase(7);//注意這里的參數(shù)值不能超過str3.length(),否則會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤等于是輸出空行，相當(dāng)于刪除'\0'及其后面的（當(dāng)然后面什么也沒有，                  //因為'\0'已經(jīng)是最后一個）
    cout << str3 << endl;//1234567   當(dāng)省略第2個參數(shù)時，刪除第1個參數(shù)所指位置起（即包括該位置）的所有字符    //str4.erase(10, 5);//這么做不行    //cout << str4 << endl;
    str4.erase(str4.begin());
    cout << str4 << endl;//23456789
    str5.erase(str5.begin() + 2);
    cout << str5<< endl;//12456789    //str6.erase(str6.begin() + 10);//這么做不行    //cout << str6 << endl;
    str6.erase(str6.end() - 2);
    cout << str6 << endl;//12345679    //str7.erase(str7.end() - 10);//這么做不行    //cout << str7 << endl;
    str7.erase(str7.begin()+2,str7.end()-2);
    str7.erase(str7.begin() + 2, str7.end() - 2);
    cout << str7 << endl;//1289   刪除從str7.begin()+2（包括str7.begin()+2)到str7.end() - 2（包括str7.end() - 2）的所有字符    //str8.erase(str8.begin() + 7, str8.end() - 5);//這么做不行    //cout << str8 << endl;
    return 0;
}

 4.clear()

原型：

void clear() noexcept;

作用：
刪除字符串的所有內(nèi)容。

示例：

#include<iostream>
#include<string>using namespace std;int main()
{    string str("123456789");
    str.clear();
    cout << str << endl;//空行
    cout << str.length() << endl;//0
    return 0;
}

 5.insert()

原型：

//string (1)basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str);//substring (2)basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str,
                      size_type subpos, size_type sublen);//c-string (3)basic_string& insert (size_type pos, const charT* s);//buffer (4)basic_string& insert (size_type pos, const charT* s, size_type n);//fill (5)basic_string& insert (size_type pos,   size_type n, charT c);
     iterator insert (const_iterator p, size_type n, charT c);//single character (6)
     iterator insert (const_iterator p, charT c);//range (7)template <class InputIterator>
     iterator insert (iterator p, InputIterator first, InputIterator last);//initializer list (8)basic_string& insert (const_iterator p, initializer_list<charT> il);

說明：
1）原型（8）與list容器有關(guān)，是C++11新標(biāo)準(zhǔn)，這里贊不詳述。
2）以上原型中出現(xiàn)的返回值和參數(shù)有iterator和InputIterator與迭代器有關(guān)，這里也暫不詳述，可以將其簡單地理解為指針，begin()和end()的返回值與它們匹配。

示例：

#include<iostream>
#include<string>using namespace std;int main()
{   /*
    *測試basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str);   */
    string st1("123456789");    //string st2("123456789");
    string str1("abc");
    st1.insert(3, str1);
    cout << st1 << endl;//123abc456789   注意是在pos所指位置前插入    //st2.insert(10, str1);//超出范圍    //cout << st2 << endl;//不可以
    /*
    **測試basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str,size_type subpos, size_type sublen);    */
    string st2("123456789");    string st3("123456789");    string str2("abcdefg");
    st2.insert(3, str2, 2, 3);
    cout << st2 << endl;//123cde456789
    st3.insert(3, str2, 4, 9);//超出范圍
    cout << st3 << endl;//123efg456789   可見如果超出字符串的長度，則一直到字符串的最后，不補(bǔ)空格
    /*
    **測試basic_string& insert (size_type pos, const charT* s);    */
    string st4("123456789");    string st5("123456789");    char* str3 = "abc";
    st4.insert(3, str3);
    cout << st4 << endl;//123abc456789
    st5.insert(3, "abc");
    cout << st5 << endl;//123abc456789
    /*
    **測試basic_string& insert (size_type pos, const charT* s, size_type n);    */
    string st6("123456789");    string st7("123456789");
    st6.insert(3, "abcdefg", 3);//n可以為0，為0時什么也不加 當(dāng)n為負(fù)值時會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤
    cout << st6 << endl;//123abc456789
    st7.insert(3, "abcdefg", 20);//超出范圍
    cout << st7 << endl;//123abcdefg i n v a l i 456789  調(diào)大n值（如500）進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)中間多出來的是報錯的語句和亂碼，且每次運(yùn)行的輸出可能不一樣                        //CodeBlocks12.11上中間直接就是亂碼
    /*
    **測試basic_string& insert (size_type pos,   size_type n, charT c);  和  iterator insert (const_iterator p, size_type n, charT c);    */
    string st8("123456789");    string st9("123456789");
    st8.insert(3, 2, 'a');
    cout << st8 << endl;//123aa456789
    st9.insert(st9.begin() + 3, 2, 'a');
    cout << st9 << endl;//123aa456789
    /*
    **測試iterator insert (const_iterator p, charT c);    */
    string ss1("123456789");
    ss1.insert(ss1.begin()+3, 'a');//由原型知，這里不能將ss1.begin()+3改為3
    cout << ss1 << endl;//123a456789
    /*
    **測試template <class InputIterator>
    **    iterator insert (iterator p, InputIterator first, InputIterator last);    */
    string ss2("123456789");    string str4("abcdefg");
    ss2.insert(ss2.begin() + 3, str4.begin(), str4.begin()+3);//超出范圍會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤
    cout << ss2 << endl;//123abc456789
    return 0;
}

 6.append()

原型：

//string (1)basic_string& append (const basic_string& str);//substring (2)basic_string& append (const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen);//c-string (3)basic_string& append (const charT* s);//buffer (4)basic_string& append (const charT* s, size_type n);//fill (5)basic_string& append (size_type n, charT c);//range (6)template <class InputIterator>
basic_string& append (InputIterator first, InputIterator last);//initializer list(7)basic_string& append (initializer_list<charT> il);

(7)不詳述。
示例：

#include<iostream>
#include<string>using namespace std;int main()
{    /*
    **測試basic_string& append (const basic_string& str);        */
    string st1("123456789");    string str1("abc");    string& ss = st1.append(str1);
    cout << ss << endl;//123456789abc
    cout << st1 << endl;//123456789abc
    /*
    **測試basic_string& append (const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen);        */
    string st2("123456789");    string st3("123456789");    string str2("abcdefg");
    st2.append(str2, 2, 3);
    cout << st2 << endl;//123456789cde
    st3.append(str2, 3, 20);//超出范圍
    cout << st3 << endl;//123456789defg    當(dāng)用數(shù)字表示范圍時，若超出范圍，則直到字符串的結(jié)尾，不會補(bǔ)空格，也不會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤
    cout << st3.length() << endl;//13      盡管如此，在實際編程時，也必須保證不超范圍
    /*
    **測試basic_string& append (const charT* s);        */
    string st4("123456789");
    st4.append("abc");
    cout << st4 << endl;//123456789abc
    /*
    **測試basic_string& append (const charT* s, size_type n);    */
    string st5("123456789");
    st5.append("abc", 5);//超出范圍
    cout << st5 << endl;//123456789abc+亂碼
    /*
    **測試basic_string& append (size_type n, charT c);    */
    string st6("123456789");
    st6.append(3, 0x41);//可以用16進(jìn)制的ASCII碼
    cout << st6 << endl;//123456789AAA
    /*
    **測試template <class InputIterator>
    **basic_string& append (InputIterator first, InputIterator last);    */
    /*
    string st7("123456789");
    string str3("abcdefg");
    st6.append(str3.begin() + 2, str3.begin() + 10);//超出范圍
    cout << st7 << endl;//當(dāng)使用迭代器時，若超出范圍，則會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤    */  
    return 0;
}

 7.replace()

原型：

//string (1)basic_string& replace (size_type pos,     size_type len,     const basic_string& str);
basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const basic_string& str);//substring (2)basic_string& replace (size_type pos, size_type len, const basic_string& str,
                       size_type subpos, size_type sublen);//c-string (3)basic_string& replace (size_type pos,     size_type len,     const charT* s);
basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const charT* s);//buffer (4)basic_string& replace (size_type pos,     size_type len,     const charT* s, size_type n);
basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const charT* s, size_type n);//fill (5)basic_string& replace (size_type pos,     size_type len,     size_type n, charT c);
basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, size_type n, charT c);//range (6)template <class InputIterator>
  basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2,
                       InputIterator first, InputIterator last);//initializer list (7)basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, initializer_list<charT> il);

(7)不詳述
示例：（這里僅給出部分原型的測試，其它的讀者可參照前面幾個函數(shù)的實例自行測試）

#include<iostream>
#include<string>using namespace std;int main()
{    /*
    **測試basic_string& replace (size_type pos,     size_type len,     const basic_string& str);    */
    string st1("123456789");    string str1("abcde");    string str2("ab");
    st1.replace(2, 3, str1);//將位置2開始的3個字符（345）換成abcde
    cout << st1 << endl;//12abcde6789
    string st2("123456789");
    st2.replace(1, 7, str1);
    cout << st2 << endl;//1abcde9
    string st3("123456789");
    st3.replace(6, 9, str2);//超出范圍
    cout << st3 << endl;//123456ab
    /*
    **測試basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const basic_string& str);    */
    /*string st4("123456789");
    st4.replace(st4.begin() + 8, st4.begin() + 10, str1);   //迭代器超范圍，出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤
    cout << st4 << endl;*/
    /*
    **測試basic_string& replace (size_type pos,     size_type len,     const charT* s, size_type n);    */
    string st5("123456789");
    st5.replace(2, 3, "abcdefg", 5);
    cout << st5 << endl;//12abcde6789
    string st6("123456789");
    st6.replace(2, 3, "abc", 20);//超出范圍
    cout << st6 << endl;//12abc+亂碼+6789   對于char*類型，若超出范圍，就會出現(xiàn)亂碼
    return 0;
}

以上各函數(shù)的原型及參數(shù)的意義大同小異，讀者可以觸類旁通?，F(xiàn)結(jié)合以上各示例，對“超出范圍”這一特殊情況給出一般性的規(guī)律總結(jié)：
1.對于string類型，用數(shù)字表示范圍，超出時，自動截止到字符串的末尾，不會補(bǔ)空格，不會有亂碼，也不會出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤。
2.對于string類型，用迭代器表示范圍，超出時，出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤。
3.對于char*類型，用數(shù)字表示范圍（只能用數(shù)字表示，char*是基本類型，沒有迭代器），超出時，會出現(xiàn)亂碼。