C++string中有关大小和容量的函数浅析

1.length()与size()

length是因为沿用C语言的习惯而保留下来的，string类最初只有length，引入STL之后，为了兼容又加入了size，它是作为STL容器的属性存在的，便于符合STL的接口规则，以便用于STL的算法。 string类的size()/length()方法返回的是字节数，不管是否有汉字。

两者原型如下：

size_type __CLR_OR_THIS_CALL length() const

{ // return length of sequence

return (_Mysize);

}

size_type __CLR_OR_THIS_CALL size() const

{ // return length of sequence

return (_Mysize);

}

可见两者没有区别。

2.capacity()

对这个函数的理解为： 当我们定义了一个string变量，如string str("abcdefg");或string str1="abcdefg";那么编译器就会为它分配空间，而capacity()返回的就是这个空间的大小（按字节算）。通常实际分配的空间比字符串的实际长度要大。这是一种优化，因为当我们再向原串加入一些字符（不超过原来的capacity()值）的话，就不用再次分配空间了。从下面的例子可以看出，当string变得比较大时，空间分配并不再遵循n*16-1这样的规律，空间分配变得不是那么大方了。另外，并不是所有的编译器都会为string多分配空间，比如CodeBlocks12.11上（GCC编译器），string str1 = "ab";cout << str1.capacity() << endl;的结果就是2.

以下结果来自VS2013

#include<iostream>

#include<string>

#include<fstream>

using namespace std;

int main()

{

string str1 = "ab";

cout << str1.capacity() << endl;//15

str1 += "c";

cout << str1.capacity() << endl; //15

str1 += "defghi";

cout << str1.capacity() << endl;//15

str1 += "haohao";//等于15个

cout << str1.capacity() << endl;//15

str1 += "x";//超过15个

cout << str1.capacity() << endl;//31

ifstream readfile("zpc2.txt", ios::in);

if (!readfile){ cout << "程序出现异常，自动退出！" << endl; return 0; }

string str, str2;

while (!readfile.eof())

{

getline(readfile, str2);

str += str2; str += ' ';

}

readfile.close();

cout << str.length() << endl;//913

cout << str.capacity() << endl;//1126

return 0;

}

3.reserve()

原型: void reserve( size_type _Count = 0 );

功能：函数reserve()将字符串的容量设置为至少size. 如果size指定的数值要小于当前字符串中的字符数(亦即size < this→size()), 容量将被设置为可以恰好容纳字符的数值。它最大的 用处是为了避免反复重新分配缓冲区内存而导致效率降低，或者在使用某些STL操作(例如std::copy)之前保证缓冲区够大。但在有些编译器上，reserve()并不怎么起作用。

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

struct Mystr

{

string str;

Mystr()

{

str = "abcdefiunyhiluyntv5eco8unmomusb nbjhg bj kkiubhno";

str.reserve(20);

}

};

int main()

{

string str1 = "abcd";

str1.reserve(6);

cout << str1.length() << endl;//4 4

cout << str1.capacity() << endl;//15 8

string str2 = "abcd";

str1.reserve(50);

cout << str2.length() << endl;//4 4

cout << str2.capacity() << endl;//15 4

string str3;

str3.reserve(6);

cout << str3.length() << endl;//0 0

cout << str3.capacity() << endl;//15 6

Mystr mystr;

cout << sizeof(mystr) << endl;//28 4

return 0;

}

上面的输出结果中，前一个来自于VS2013,后一个来自于CodeBlocks12.11。

从输出结果来看，reserve()的结果毫无规律可循，并且似乎并没有起到它应有的效果。

所以，根据以上情况，对于capacity()和reserve()，我们的态度是：能不用就不用。即使要用，也要实现确定它们在当前环境下的表现。

4.resize()

原型：

void resize( size_type size, char val = char() );

功能： 改变原有字符串的长度，size指定新长度，当size大于原长度时，多出的部分用val来填充，如果为指定val，则val默认为空格；当size小于原长度时，从开

始起截取size个字符，即相当于把后面的部分删除。

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

struct Mystr

{

string str;

Mystr()

{

str = "abc";

str.resize(9);

}

};

int main()

{

string str1 = "ab";

str1.resize(6);

cout << str1 << endl;//ab+4个空格 ab+4个空格

cout << str1.length() << endl;//6 6

cout << str1.capacity() << endl;//15 6

string str2 = "abcdefg";

str2.resize(5);

cout << str2 << endl;//abcde abcde

cout << str2.length() << endl;//5 5

cout << str2.capacity() << endl;//15 7

string str3 = "abc";

str3.resize(5, 'a');

cout << str3 << endl;//abcaa abcaa

cout << str3.length() << endl;//5 5

cout << str3.capacity() << endl;//15 6

string str4 = "abcdefg";

str4.resize(5, 'a');//此时'a'将不起作用

cout << str4 << endl;//abcde abcde

cout << str4.length() << endl;//5 5

cout << str4.capacity() << endl;//15 7

Mystr mystr;

cout << sizeof(mystr) << endl;//28 4

return 0;

}

以上两个输出对应的环境同上。

5.max_size()

返回string对象最多可包含的字符数。当程序执行了长度超过max_size()的string操作，编译器会抛出length_error异常。max_size()的值与编译器有关，对于不同的编译器，max_size()的值不一定相同。

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

int main()

{

string str1 = "abcdefg";

cout << str1.max_size() << endl;//4294967294 1073741820

str1.resize(4294967300);//出现警告 无警告无错误

return 0;

}

以上两个输出对应的环境同上。