15. Die Klasse string

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1 15. Die Klasse string

2 Notwendige Funktionen Erzeugen Zuweisen, Anhängen,Einfügen Löschen, Entfernen, Ersetzen Ermitteln der Größe indizierter Zugriff auf Zeichen Vergleich Suchen von Zeichen und Teil-Strings -> Methoden Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

3 Beispielprogramm: Initialisierung #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { // Initialisierung string str1("dies"),str2(" "),str3="ist",str4="",str5; string str6=str1+str2+str3+str4+str5+" ein string"; // Länge cout <<"-- Initalisierung --"<<endl; cout <<" Dies "<<sizeof ("Dies")<<endl; cout <<" str1 "<<str1.length()<<endl; cout <<" str2 "<<str2.length()<<endl; cout <<" str3 "<<str3.length()<<endl; cout <<" str4 "<<str4.length()<<endl; cout <<" str5 "<<str5.length()<<endl; cout <<" str6 "<<str6.length()<<endl; cout <<str6<<endl; } Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

4 Beispielprogramm: Initialisierung/Ergebnis Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

5 Beispielprogramm: Initialisierung/Fehler #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() {// Initialisierung string str='x'; //string str('x'); -> auch falsch //string str;str ='x'; -> OK da kein Konstruktor } Konfiguration: string2_fehler - Win32 Debug Kompilierung läuft... main.cpp D:\cpp\anhang_vorlesung2\string2_fehler\main.cpp(7) : error C2440: 'initializing' : 'const char' kann nicht in 'class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >' konvertiert werden Quelltyp konnte von keinem Konstruktor angenommen werden, oder die Ueberladungsaufloesung des Konstruktors ist mehrdeutig Fehler beim Ausführen von cl.exe. string2_fehler.exe - 1 Fehler, 0 Warnung(en) Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

6 Beispielprogramm: Zuweisung/Anhängen #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { string str1("hello"),str2("world"),str3,str4; cout <<endl<<"-- Zuweisung/Anhaengen --"<<endl; str3=str1+str2; str4=str1+" "+str2; // string str="hello"+"world"; ---> dies gäbe eine Fehlermeldung!!!!! cout <<str3<< endl; cout <<str4<< endl; } Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

7 Beispielprogramm: Zuweisung/Anhängen-Fehler #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { string str; str="hello"+"world"; } Konfiguration: string4_zuw_fehler - Win32 Debug Kompilierung läuft... main.cpp D:\cpp\anhang_vorlesung2\string4_zuw_fehler\main.cpp(7) : error C2110: Zwei Zeiger koennen nicht addiert werden Fehler beim Ausführen von cl.exe. string4_zuw_fehler.exe - 1 Fehler, 0 Warnung(en) Ist ein Zeiger!!!!! (Char-Vektor) Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

8 Beispielprogramm: Vergleiche #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { string str1("dies"),str2("eine"),str3("einer"),str4(" "),str5; cout <<endl<<"-- Vergleiche --"<<endl; cout <<"str1 < str2 "<<(str1< str2)<<endl; cout <<"str2 <= str1 "<<(str2<=str1)<<endl; cout <<"str2 <= str3 "<<(str2<=str3)<<endl; cout <<"str4 == str5 "<<(str4==str5)<<endl; cout <<"str4 <= str5 "<<(str4<=str5)<<endl; cout <<"str4 >= str5 "<<(str4>=str5)<<endl; } Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

9 Beispielprogramm: Einfügen/Löschen #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { string str1("dies ist ein Text"),str2("keiner"); cout <<endl<<"-- Einfuegen/Loeschen --"<<endl; cout <<str1<<endl; str1.erase(9,3); cout <<str1<<endl; str1.insert(9,str2,1,3); cout <<str1<<endl; } Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

10 Beispielprogramm: Suchen #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { string str1("dies ist ein ganz gemeiner Text"),str2("ein"); cout <<endl<<"-- Suchen --"<<endl; int pos1=str1.find(str2); cout <<"erstes ein "<<pos1<<endl; int pos2=str1.find(str2,pos1+1); cout <<"zweites ein "<<pos2<<endl; pos2=str1.rfind(str2); cout <<"letztes ein "<<pos2<<endl; int pos3=str1.find("nix"); cout <<"suche nix "<<pos3<<endl; } Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

11 Beispielprogramm: Ersetzen/Teilstrings #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { string str1("dies ist ein ganz gemeiner Text"),str2("kein besonderer"); cout <<endl<<"-- Ersetzen/Teilstrings --"<<endl; cout<<str1<<endl; cout<<str1.substr(9,17)<<endl; str1.replace(9,17,str2); cout<<str1<<endl; } Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

12 Beispielprogramm: Zugriff auf Zeichen #include <string> #include<iostream> using namespace std; void main() { string str1("dies ist ein besonderer Text"),str2("k"); cout <<endl<<"-- Zeichen --"<<endl; cout<<str1<<endl; cout<<"7. Zeichen :"<<str1.at(6)<<endl; str1.at(9)='k'; cout<<str1<<endl; //str1.at(9)=str2;-> Fehlermeldung } Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

13 Beispielprogramm: Zugriff auf Zeichen-Fehler #include <string> Ist ein Vektor char[2]!!!!!!! #include<iostream> using namespace std; void main() { string str1("dies ist ein besonderer Text"),str2("k"); str1.at(9)="k"; } Konfiguration: string10 - Win32 Debug Kompilierung läuft... main.cpp d:\cpp\anhang_vorlesung2\string10\main.cpp(7) : error C2440: '=' : 'char [2]' kann nicht in 'char' konvertiert werden Diese Konvertierung erfordert einen reinterpret_cast-operator oder eine Typumwandlung im C- oder Funktionsformat Fehler beim Ausführen von cl.exe. string10.exe - 1 Fehler, 0 Warnung(en) Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

14 15.1 Die Standardklasse string Die Klasse string dient zur komfortablen Handhabung von Zeichenketten. Die interne Speicherreservierung wird vom System übernommen. Bei Operationen wird der erforderliche Speicherplatz automarisch angepasst. Die Klasse ist in der Headerdatei string deklariert. Es stehen zahlreiche Methoden für das Einfügen, Löschen, Ersetzen oder Suchen von strings zur Verfügung. Weitere Möglichkeiten zur Abspeicherung von Zeichenketten sind Vektoren vom Typ char (bzw. auch die Klasse CString). Anmerkung: str bzw. str1,str2,... bezeichnet in Kap. 15 stets Strings Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

15 String-Konstanten 15.2 Initialisierung von Strings string str1= dies ist ein text, str2= k ; Was ist dies ist ein text bzw. k Die Abspeicherung erfolgt intern ohne Anführungszeichen mit einem Endekennzeichen (0).Die Länge ist somit = Anzahl der Zeichen+1. Dies ist ein sogenannter C-String, d.h. kein Objekt der Klasse string sondern ein Vektor vom Typ char bzw. ein Zeiger (char*). -> gelegentliche Fehlermeldungen, wenn Funktionen/Operatoren der Klasse String nicht für den Typ char[ ] bzw. char* definiert sind. Beispiel: Zuweisung, Zugriff auf Zeichen Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

16 Initialisierung von Strings Deklaration string erster= 111, zweiter( 222 ), mischung; Initialisierung Konstruktor Leerer String Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

17 15.3 Zuweisung/Anhängen Zuweisung Bei einer Zuweisung wird der aktuelle Inhalt durch einen neuen ersetzt. Einem Objekt der Klasse String kann ein anderer String eine Stringkonstante ein Zeichen ein Teil eines anderen Strings (später) zugewiesen werden. string str1,str2,str3; str1=str2; str2= dies ist ein text ;// hier wird automatisch konvertiert str3= a ; //hier wird automatisch konvertiert-initialisieren geht nicht!!!! Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

18 Zuweisung/Anhängen Anhängen (Konkatenation) Mit dem Operator + können zwei Strings aneinandergehängt werden. str =str1+str2; str=str3+"aaa "+ "bbb "+ str4;//keine Fehlermeldung // str1="aaa" + " bbb " + str2; ---> dies gäbe eine Fehlermeldung da der Ausdruck rechts vom = Operator von links nach rechts ausgewertet wird!!!!! Analog kann der Operator += verwendet werden. str+=str2; Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

19 15.4 Vergleiche von Strings Die Vergleichsoperatoren < <= > >= ==!= Sind für Objekte der Klasse String definiert (überladen!) Beispiel: while (eingabe == j eingabe == J ) Regel: str1 == str2 str1 < str2 ist true wenn beide Strings gleich lang sind und zeichenweise übereinstimmen. ist true, wenn das erste Zeichen von str1, welches sich von dem entsprechenden Zeichen von str2 unterscheidet, gemäß ASCII-Code kleiner ist oder wenn str2 eine Verlängerung von str1 ist. Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

20 15.5 Einfügen von Strings Einfügen erfolgt mittels der Methode insert. Allgemein str1.insert(pos,str2,anfang,anzahl); Einzufügender String Position (int), an der in den String str1 eingefügt wird str1.insert(pos,str2);//kurzform Anzahl der einzufügenden Zeichen Position des ersten Zeichens welches eingefügt wird Der String str2 wird an der Stelle pos eingefügt. Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

21 15.6 Suchen von Strings Die Methode find liefert das erste Vorkommen eines Suchstrings in einem String, die Methode rfind das letzte Vorkommen. int first = str1.find(str2); // erstes Auftreten von str2 in str1 int last = str1.rfind(str2); // letztes Auftreten von str2 in str1 int first = str1.find(str2,pos); // erstes Auftreten von str2 in str1 wenn ab der Stelle pos gesucht wird int last = str1.rfind(str2,pos);//analog Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

22 15.7 Löschen von Strings Löschen erfolgt mittels der Methode erase. str.erase(pos,anzahl) löscht anzahl Zeichen ab der Stelle pos in str. str.erase() löscht alle Zeichen. Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

23 15.8 Ersetzen von Strings Ersetzen ist eine Kombination aus Löschen und Einfügen. Hierzu gibt es die Methode replace. str1.replace(pos1,anzahl1,str2,pos2,anzahl2); Ab Position pos1 im String str1 werden anzahl1 Zeichen ersetzt durch anzahl2 Zeichen ab pos2 von str2. Fehlen pos2 und anzahl2 wird der gesamte String str2 eingefügt. Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

24 15.9 Teilstrings Teile eines Strings erhält man mit der Methode substr str2=str1.substr(pos,anzahl); str2 ist der Teil von str1 ab Position pos mit anzahl Zeichen. Gegebenenfalls hat der Teilstring weniger als anzahl Zeichen. Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

25 15.10 Zugriff auf Zeichen Der Index-Operator str1[0] liefert das erste Zeichen des Strings str1 str1[1] liefert das zweite Zeichen des Strings str1 str1[pos] liefert das Zeichen an der Stelle pos+1 des Strings str1 str1[str1.length()-1] liefert das letzte Zeichen des Strings str1 str1[str1.length()] ist unzulässig; Es erfolgt jedoch keine Fehlermeldung. Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

26 Zugriff auf Zeichen Der Methode at Durch den Aufruf von str1.at(i) erhält man dasselbe Ergebnis wie durch str1[i]. at führt jedoch eine Überprüfung der Gültigkeit durch (und ist daher langsamer als der Indexoperator) mit Fehlermeldung(Programmabbruch). Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

27 15.11 Lesen von Strings cin >> str1; Liest ein Wort in einen String. Das Wort endet mit einem Leerzeichen. Damit können keine Leerzeichen gelesen werden. char c1; cin >> c1; Liest das erste Zeichen, welches kein Leerzeichen ist. Damit können auch keine Leerzeichen gelesen werden. Die Methode get liest das nächste Zeichen cin.get(c1); // oder c1=cin.get(); Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik

28 Lesen von Strings getline(cin,str1, + ); Liest solange Zeichen in den String str1, bis ein + kommt. Das Endezeichen (hier +) wird nicht abgespeichert. getline(cin,str1); Endezeichen ist das Zeilenende Dr. Norbert Spangler / Grundlagen der Informatik