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java:strings

國立屏東大學 資訊工程學系 物件導向程式設計

10. Strings

  • String類別
  • StringBuffer類別
  • StringBuilder類別
  • StringTokenizer類別

字串(Strings)是程式設計時常用使用到的一種資料型態,可惜在許多程式語言裡並不支援字串型態,您必須以字元陣列或字元指標的方式來使用字串。Java語言雖然也不提供字串型態,但它提供了一個類別幫助我們使用字串,這個類別就是 – java.lang.String。關於類別的說明請參考本書第11章,再此您可以先暫時將String視為資料型態,等到瞭解類別的概念後,再行探討。

10.1 String類別

String類別包裹在java.lang套件中,所以在使用前不需要以import載入。

10.1.1 宣告與初始值設定

以下是宣告的範例:

String str = "abc";

您也可以先宣告,再給定其值,例如:

String str;
 
str = "abc";

事實上String str是將str宣告為一個reference,它應該要指向一個在記憶體中的「字元陣列」,而在記憶體內的「字元陣列」一旦產生,其值是唯讀的、是不可修改的(immutable)。如果需要修改,必須使用String類別的method來進行。

不是說Java語言的字串是immutable的,那為什麼下面這段程式碼是正確的?

String str = "ABC";
 
str = "xyz";

看清楚「事實上String str是將str宣告為一個reference,它應該要指向一個在記憶體中的「字元陣列」,而在記憶體內的「字元陣列」一旦產生,其值是唯讀的、是不可修改的(immutable)。如果需要修改,必須使用String類別的method來進行。

看懂了嗎?
String str = “ABC”會在記憶體內產生一個字元陣列,其值為“ABC”,並且讓str這個reference指向它所在的位置。此時,“ABC”字串是不可以再修改的,除非你使用String類別提供的method來操作。
str = “xyz”會在記憶體內產生另一個字元陣列,其值為“xyz”。所以記憶體內現在有兩個字元字串了,然後<fc red>str=<fc>“xyz”會讓str這個reference指向“xyz”字串所在的位置。還是一樣,這兩個字串都是唯讀的,除非你使用String類別提供的method來操作。
那…. “ABC”字串不就放在記憶體內,沒人管它?
Java語言使用動態記憶體管理garbage collection方法,會自己監測記憶體的使用狀況,這種沒有任何reference指向它的記憶體空間,是會被自動回收的,請不用擔心。

熟悉C語言的程式設計師已經習慣了兩種字串的表達方法:char *與char[],也就是字串指標與字串陣列。由於Java語言沒有指標,所以當然不支援char *字串。另一方面,char[]在java語言中還是字元陣列,當然也可以做為字串的一種表達方式。不過Java語言預設會以String類別來做為字串,所以建議儘可能使用String類別。

請參考以下的例子:

char[] str1 = {'a', 'b', 'c' };
String str2 = "def";
 
System.out.println(str1);
System.out.println(str1 + ":" + str2);
System.out.printf("%s:%s\n", str1, str2);

其結果為:

abc
[C@4ac5c32e:def
[C@4ac5c32e:def

注意到了嗎?System.out.println(str1)時,可以將str1這個char[]視為字串並正確它輸出。而在接下來的兩行中str1就被輸出成「[C@4ac5c32e」,這裡所印出的其實是str1的Object identifier(物件識別碼),而不是“abc”。

<note tip> ++++ Object identifier(物件識別碼) | 在Java語言中,萬事萬物都被視為物件,而每個物件都會有一個獨一無二的Object identifier(物件識別碼)。 ++++ </note>

如果您還是習慣使用char[]字串,那請以下列方法生成String類別的字串:

char[] charArrayString = {'a', 'b', 'c' };
String str2 = new String(charArrayString);

10.1.2 字串操作

String類別提供許多操作字串的method,請自行參閱文件。我們列舉一些常用的字串操作method如下:

int length() 傳回字串的長度,也就是字串中有幾個字元
char charAt(int index) 取出字串中index位置的字元
int indexOf(int ch)在字串中尋找ch字元第一次出現的位置,若找不到則傳回-1
int indexOf(int ch, int fromIndex)由第fromIndex位置開始,在字串中尋找ch字元第一次出現的位置,若找不到則傳回-1
int indexOf(String str) 在字串中尋找str字串出現的位置,若找不到則傳回-1
int indexOf(String str, int fromIndex)由第fromIndex位置開始,在字串中尋找str字串第一次出現的位置,若找不到則傳回-1
String concate(String str) 將傳入的str字串連接在後面
static String copyVauleOf(char[] data) 將data複製到字串裡
int compareTo(String anotherString) 自第一個字元起,依序與anotherString比較,遇到第一個不同的字元時,則傳回兩者的整數值之差;若所有字元皆相等,則傳回0
int cpmpareTolgnoreCase(String anotherString) 同上,但大小寫視為相同字元
boolean equals(Object anObject) 若anObject為字串物件且內容與相等,則傳回true,否則就傳回false
boolean equalsIgnoreCase(Object anObject) 同上,但大小寫視為相同字元
boolean isEmpty() 如果字串為空字串則傳回true,否則傳回false
boolean startsWith(String prefix) 若字串是以prefix開頭,則傳回true;其它情形則傳回false
boolean startsWith(String prefix, int toffset) 同上,但從toffset位置處開始判斷
boolean endsWith(String suffix) 若字串是以suffix結尾,則傳回true;其它情形則傳回false
byte[] getBytes() 將字串以位元陣列的型式傳回
String replace(char oldChar,char newChar) 將字串中出現oldChar字元,替換為newChar字元
String substring(int beginIndex) 傳回由beginIndex位置開始到字串結尾的子字串
String substring(int beginIndex, int endIndex) 傳回由beginInedx位置開始到endInedx位置的子字串
char[] toCharArray() 將字串以字元陣列的型式傳回
String toString() 傳回字串本身
String toLowerCase() 將字串中的英文字母全部轉為小寫後傳回
String toUpperCase() 將字串中的英文字母全部轉為大寫後傳回
String trim() 將字串兩端的空白字元移除

= 範例 =

        String str1="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
        String str2="A Santa at NASA.";
        String str3="abcde";
 
 
        System.out.println(str1.length());  //要注意是 length(),不是length
        System.out.println(str1.charAt(18));
        System.out.println(str1.indexOf('t'));
        System.out.println(str2.indexOf("at"));
        System.out.println(str2.indexOf('a', 4));
        System.out.println("abcefg".length());
        System.out.println("0123456789".charAt(5));
        System.out.println(str2 + str3);
        System.out.println("abc".substring(2,3));
        System.out.println(str3.substring(1, 2));

26
s
19
8
6
6
5
A Santa at NASA.abcde
c
b

10.2 StringBuffer與StringBuilder類別

String類別是immutable的字串,我們不能改變其內容。java.lang.StringBuffer與java.lang.StringBuilder則是Mutable的字串,其字串預設保有16個字元的空間,透過insert()、delete()、append()、replace()等method,我們可以改變字串的內容。當預設的空間不足或過多時,它會自動增加或縮減空間。

StringBuffer與StringBuilder的差異在於:StringBuffer是設計供多執行緒的情況下使用的,具有同步機制,確保字串再多執行緒環境下亦不會發生錯誤。但StringBuilder則是沒有同步機制,適用於單執行緒的情況。所以如果在單執行緒下,您應該使用StringBuilder以獲得較好的效能;如果是在多執行緒下操作,則應該使用StringBuffer,避免發生同步的問題。

在StringBuilder中,length()可傳回目前物件中的字元長度,而capacity()可傳回該物件目前可容納的字元容量,下面這個程式是個簡單的示範:

        StringBuilder strBuilder = new StringBuilder("You are beautiful!");
 
        System.out.println(strBuilder); 
        System.out.println("length: " + strBuilder.length()); 
        System.out.println("capacity: " + strBuilder.capacity()); 
 
        strBuilder.insert(8, "so ");
 
        System.out.println(strBuilder); 
        System.out.println("length: " + strBuilder.length()); 
        System.out.println("capacity: " + strBuilder.capacity()); 
 
        strBuilder.append(" We are crazy for you!");
        System.out.println(strBuilder); 
        System.out.println("length: " + strBuilder.length()); 
        System.out.println("capacity: " + strBuilder.capacity()); 

執行結果:
You are beautiful!
length: 18
capacity: 34
You are so beautiful!
length: 21
capacity: 34
You are so beautiful! We are crazy for you!
length: 43
capacity: 70

10.3 StringTokenizer類別

StringTokenizer類別是java.util套件中的類別,可用以將字串拆解成tokens。在許多的程式應用裡,這是一個常用到的類別。

請參考下面的例子(不要忘記載入java.util.StringTokenizer):

        String str = "This is a test for StringTokenizer.";
 
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(str);
 
 
        while (st.hasMoreTokens())
        {
            System.out.println(st.nextToken());
        }

執行結果:
This
is
a
test
for
StringTokenizer.

java/strings.txt · 上一次變更: 2019/07/02 15:01 (外部編輯)