C++ string append函數詳解與使用方法

C++中的字符串是一種非常重要且常用的數據類型，特別是在進行文本處理和數據解析的時候。C++標準庫為字符串提供了多種操作方式，其中，append()函數是字符串操作的重要方法之一。本文將詳解C++ string append函數的使用方法及其相關知識點。

一、string append函數介紹

C++的string類中，append()函數用於在當前字符串的末尾添加另一個字符串或字符。

    string str1("Hello ");
    string str2("world!");
    str1.append(str2);
    cout << str1 << endl;

執行結果為：

    Hello world!

可以看到，append()函數將字符串str2添加到了字符串str1的結尾處。

二、append函數的基本使用

append()函數的基本語法如下：

    string& append (const string& str);                 // 返回當前字符串
    string& append (const char* s);                     // 
    string& append (const char* s, size_t n);           // 
    string& append (size_t n, char c);                  // 
    template 
         string& append (InputIterator first, InputIterator last); // 
    string& append (initializer_list il);         // 

其中，最常用的是第一種和第二種方式。

第一種方式示例：

    string str1("Hello ");
    string str2("world!");
    str1.append(str2);
    cout << str1 << endl;     // Hello world!

第二種方式示例：

    string str("hello ");
    str.append("world", 3);
    cout << str << endl;      // hello wor

上述代碼在對字符串進行添加時，使用了append()函數的不同格式。在第一種情況下，append()將參數str2添加到字符串str1的末尾。在第二種情況下，我們在類似於C語言的字符數組中指定了添加的內容。

三、塊的數據添加

除了簡單地添加字符串或字符之外，還可以使用迭代器或範圍的方式添加一片數據。

    string str1("Hello ");
    str1.append(3, 'A');
    cout << str1 << endl;     // Hello AAA

這裡使用了第四種格式，為字符串添加了3個‘A’字符。同樣，如果需要添加一個數組，也可以使用該函數：

    char arr[7] = {'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '!', '\0'};
    string str1("Hello ");
    str1.append(arr, 5);
    cout << str1 << endl;     // Hello world

執行結果為：

    Hello world

四、append函數的返回值及性能

字符串的append函數，返回的是當前字符串的引用。如果要繼續使用當前字符串，則可以使用連鎖調用的方式進行操作。

再看看append函數所需要的內存和時間性能。由於字符串是可變長的數據類型，因此，每次添加字符時都會重新分配內存。這意味着，每次添加時開銷都會比較大。

    string str = "hello";
    for(int i=0; i<10000; i++){
        str.append("world");
    }

上述代碼的執行時間可能比預期的要長得多。但是可以使用reserve()函數進行優化。

    string str = "hello";
    str.reserve(60000);        // 預估字符串長度，預分配對應的內存空間
    for(int i=0; i<10000; i++){
        str.append("world");
    }

通過預先分配內存，字符串的append()函數的性能可以得到提高。

五、append函數的局限性

儘管append()函數非常方便，但它也存在一些局限性。由於數據的添加是在已有字符串的基礎上進行的，所以當需要大量字符串的添加時，操作的效率會受到限制。

此外，如果想要更快地將字符串添加到當前字符串中，則推薦使用C語言的字符串拼接方式：strcat()函數。C語言的字符串拼接方式不需要重新分配內存，因此效率很高。

六、總結

本文詳細介紹了C++中的string append()函數，包括其基本語法、用法示例、性能等方面。雖然該函數在字符串操作中非常方便，但在數據規模較大的情況下，使用C語言的字符串拼接函數可能更加高效。