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。
