c++基础(6) - string

简介：

        string 是 C++ 中常用的一个类，它非常重要，我们有必要在此单独讲解一下。

使用 string 类需要包含头文件，下面的例子介绍了几种定义 string 变量（对象）的方法：

​
#include
#include
using namespace std;

int main(){
    string s1;
    string s2 ="c plus plus";
    string s3 =s2;
    string s4(5,'s');
    return0;
}
​

变量 s1 只是定义但没有初始化，编译器会将默认值赋给 s1，默认值是""，也即空字符串。

变量 s2 在定义的同时被初始化为"c plus plus"。与C风格的字符串不同，string 的结尾没有结束标志''。

变量 s3 在定义的时候直接用 s2 进行初始化，因此 s3 的内容也是"c plus plus"。

变量 s4 被初始化为由 5 个's'字符组成的字符串，也就是"sssss"。

从上面的代码可以看出，string 变量可以直接通过赋值操作符=进行赋值。string 变量也可以用C风格的字符串进行赋值，例如，

s2 是用一个字符串常量进行初始化的，而 s3 则是通过 s2 变量进行初始化的。

与C风格的字符串不同，当我们需要知道字符串长度时，可以调用 string 类提供的 length() 函数。如下所示：

string s ="http://c.biancheng.net";
intlen =s.length();
cout< 
   
输出结果为22。由于 string 的末尾没有''字符，所以 length() 返回的是字符串的真实长度，而不是长度 +1。
 
   转换为C风格的字符串 
   
虽然 C++ 提供了 string 类来替代C语言中的字符串，但是在实际编程中，有时候必须要使用C风格的字符串（例如打开文件时的路径），
 
   
为此，string 类为我们提供了一个转换函数 c_str()，该函数能够将 string 字符串转换为C风格的字符串，并返回该字符串的 const 指针（const char*）。
 
   
请看下面的代码：
 
   
string path ="D:\demo.txt";
FILE *fp =fopen(path.c_str(),"rt");
 
   
为了使用C语言中的 fopen() 函数打开文件，必须将 string 字符串转换为C风格的字符串。
 
   string 字符串的输入输出 
   
string 类重载了输入输出运算符，可以像对待普通变量那样对待 string 变量，也就是用>>进行输入，用<<进行输出。请看下面的代码：
 
   
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    string s;
    cin>>s;//输入字符串
    cout< 
   
运行结果：
 
   
abc
def
 
   
 
   
虽然我们输入了两个由空格隔开的网址，但是只输出了一个，这是因为输入运算符>>默认会忽略空格，遇到空格就认为输入结束，
 
   
所以最后输入的http://vip.biancheng.net没有被存储到变量 s。
 
   访问字符串中的字符 
   
string 字符串也可以像C风格的字符串一样按照下标来访问其中的每一个字符。string 字符串的起始下标仍是从 0 开始。请看下面的代码：
 
   
        
 
   
#include
#include
usingnamespacestd;
int main()
{
    string s ="1234567890";
    for(inti=0,len=s.length();i 
   
运行结果：
 
   
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
1234557890
 
   
本例定义了一个 string 变量 s，并赋值 "1234567890"，之后用 for 循环遍历输出每一个字符。借助下标，除了能够访问每个字符，
 
   
也可以修改每个字符，s[5] = '5';就将第6个字符修改为 '5'，所以 s 最后为 "1234557890"。
 
   字符串的拼接 
   
有了 string 类，我们可以使用+或+=运算符来直接拼接字符串，非常方便，再也不需要使用C语言中的 strcat()、strcpy()、malloc() 等函数来拼接字符串了，
 
   
再也不用担心空间不够会溢出了。
 
   
用+来拼接字符串时，运算符的两边可以都是 string 字符串，也可以是一个 string 字符串和一个C风格的字符串，还可以是一个 string 字符串和一个字
 
   
数组，或者是一个 string 字符串和一个单独的字符。请看下面的例子：
 
   
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    string s1 ="first ";
    string s2 ="second ";
    char*s3 ="third ";
    chars4[]="fourth ";
    charch ='@';
    string s5 =s1 +s2;
    string s6 =s1 +s3;
    string s7 =s1 +s4;
    string s8 =s1 +ch;
    cout< 
   
运行结果：
 
   
first second
first third
first fourth
first @
 
   string 字符串的增删改查 
   
C++ 提供的 string 类包含了若干实用的成员函数，大大方便了字符串的增加、删除、更改、查询等操作。
 
   1. 插入字符串 
   
insert() 函数可以在 string 字符串中指定的位置插入另一个字符串，它的一种原型为：
 
   
string& insert (size_t pos, const string& str);
 
   
pos 表示要插入的位置，也就是下标；str 表示要插入的字符串，它可以是 string 字符串，也可以是C风格的字符串。
 
   
请看下面的代码：
 
   
#include
#include
using namespace std;

intmain()
{
    string s1,s2,s3;
    s1 =s2 ="1234567890";
    s3 ="aaa";
    s1.insert(5,s3);
    cout< 
   
运行结果：
 
   
12345aaa67890
12345bbb67890
 
   
insert() 函数的第一个参数有越界的可能，如果越界，则会产生运行时异常，我们将会在《C++异常（Exception）》一章中详细讲解如何捕获这个异常。
 
   
更多 insert() 函数的原型和用法请参考： string::insert - C++ Reference
 
   2. 删除字符串 
   
erase() 函数可以删除 string 中的一个子字符串。它的一种原型为：
 
   
string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos);
 
   
pos 表示要删除的子字符串的起始下标，len 表示要删除子字符串的长度。如果不指明 len 的话，那么直接删除从 pos 到字符串结束处的所有字符（此时 len = str.length - pos）。
 
   
请看下面的代码：
 
   
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    string s1,s2,s3;
    s1 =s2 =s3 ="1234567890";
    s2.erase(5);
    s3.erase(5,3);
    cout< 
   
运行结果：
 
   
1234567890
12345
1234590
 
   
有读者担心，在 pos 参数没有越界的情况下， len 参数也可能会导致要删除的子字符串越界。但实际上这种情况不会发生，erase() 函数会从以下两
 
   
个值中取出最小的一个作为待删除子字符串的长度：
 
   
len 的值；
字符串长度减去 pos 的值。
   
说得简单一些，待删除字符串最多只能删除到字符串结尾。
 
   3. 提取子字符串 
   
substr() 函数用于从 string 字符串中提取子字符串，它的原型为：
 
   
string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;
 
   
pos 为要提取的子字符串的起始下标，len 为要提取的子字符串的长度。
 
   
请看下面的代码：
 
   
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    string s1 ="first second third";
    string s2;
    s2 =s1.substr(6,6);
    cout< 
   
运行结果：
 
   
first second third
second
 
   
系统对 substr() 参数的处理和 erase() 类似：
 
   
如果 pos 越界，会抛出异常；
如果 len 越界，会提取从 pos 到字符串结尾处的所有字符。
   4. 字符串查找 
   
string 类提供了几个与字符串查找有关的函数，如下所示。
 
   
1) find() 函数
 
   
find() 函数用于在 string 字符串中查找子字符串出现的位置，它其中的两种原型为：
 
   
size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;
 
   
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;
 
   
第一个参数为待查找的子字符串，它可以是 string 字符串，也可以是C风格的字符串。第二个参数为开始查找的位置（下标）；如果不指明，
 
   
则从第0个字符开始查找。
 
   
请看下面的代码：
 
   
#include
#include
using namespace std;

int main()
{
    string s1 ="first second third";
    string s2 ="second";
    intindex =s1.find(s2,5);

    if(index  
   
运行结果：
 
   
Found at index : 6
 
   
find() 函数最终返回的是子字符串第一次出现在字符串中的起始下标。本例最终是在下标6处找到了 s2 字符串。如果没有查找到子字符串，那么会
 
   
返回一个无穷大值 4294967295。
 
   
 
   
String 、 char比较 
    
    
 
 
 
 
string
 
 
char*、char[]
 
 
头文件
 
 
#include 
 
 
不需要
 
 
定义与初始化
 
 
string s1(“abc”);
 
string s2(s1);
 
string s3(4, ‘s’);//初始化为4个’s’
 
 
char* a = “test”;//数据存在静态存储区，不能修改
 
char a[] = “test”;//开辟数组再存储，可以修改
 
char* a = new char[10];
 
memset(a, ‘0’, sizeof(char)*10);
 
 
相互转化
 
 
char* p = “hello”;
 
string s(p);
 
s = p;
 
 
string str(“test”);
 
const char* p = str.data();//记得要加const或者强制类型转换成(char*)
 
const char* p = str.c_str();
 
char p[10];
 
std::size_t length = str.copy(p,5,0);//从第0个开始复制5个，返回有效复制的数量，需要在p最后添加’’
 
char * cstr = new char [str.length()+1];
 
std::strcpy (cstr, str.c_str());
 
或者逐个复制
 
 
实际大小
 
 
str.size()
 
 
std::strlen(p)//#include （C++写法）或者（C写法）
 
 
容器大小
 
 
str.capacity()
 
 
数组形式p[]，可以使用sizeof(p)来获得数组大小
 
指针形式没有容器概念，除非是new的，对指针用sizeof将得到指针本身的大小，由系统位数决定
 
 
倒置
 
 
#include  // std::reverse
 
std::reverse(str.begin(),str.end());
 
 
char* strrev(char* s);
 
 
查找字符&字符串
 
 
find//从头开始找
 
rfind//从尾开始找
 
这四个函数都有四种重载：
 
size_t find (const string& str, size_t pos = 0);//查找子string，默认从父string的第0个字符开始，如果要查找多个相似的，则可以将pos设置为上次查找到的+1
 
size_t find (const char* s, size_t pos = 0);//查找字符串，默认从0开始
 
size_t find (const char* s, size_t pos, size_type n);//同上，但只比较n个
 
size_t find (char c, size_t pos = 0);//比较字符。
 
当然，形参初始化的值可能不一样，返回的都是地址索引，需要通过found!=std::string::npos判断是否有效。
 
 
char* strchr(char* s, char c);//查找字符串s中首次出现字符c的位置，返回c位置的指针，如不存在返回NULL
 
 
char * strrchr(const char str, int c);//查找字符倒数第一次出现的位置
 
 
char *strstr(const char *s1,const char *s2);//查找第一次出现s2的位置，返回s2的位置指针，如不存在返回NULL
 
 
char *strrstr(const char *s1,const char *s2);//查找倒数第一个出现s2的位置
 
 
int strspn(const char s,const char accept);//作用同右侧find_first_not_of。返回s中第一个没有在accept出现的字符的索引。通过两个for循环来实现
 
 
int strcspn(const char s,const char *reject);//返回s中第一个在reject出现的字符的索引
 
 
大小写转换
 
 
两者都是不提供这个功能的，但是C++有两个库函数，头文件是#include ：
 
int tolower ( int c );
 
int toupper ( int c );
 
 
实现也很简单：
 
int tolower(int c)
 
{
 
if ((c >= ‘A’) && (c <= ‘Z’))
 
return c + (‘a’ - ‘A’);
 
return c;
 
}
 
 
比较字符串大小
 
 
一共五种重载形式
 
int compare (const string& str);
 
int compare (size_t pos, size_t len, const string& str);
 
int compare (size_t pos, size_t len, const string& str, size_t subpos, size_t sublen);
 
int compare (const char* s) const;
 
int compare (size_t pos, size_t len, const char* s);
 
int compare (size_t pos, size_t len, const char* s, size_t n);
 
返回与右边一致，其中pos表示从str的第几个元素开始比较，一共比较len个字符，如果不够，则有多少比较多少。subpos、sublen是相对比较字符串而言的
 
 
string重载了==、<等符号，可以直接用符号比较
 
string没有提供不区分大小写的比较，感觉可以读取出数据后通过右侧的函数来进行比较。
 
 
int strcmp(char* s1, char* s2);//区分字母大小写比较
 
当s1 < s2时，返回值<0； //对于第一个不相等的字符，s1对应的小于s2对应的，或者全相等，但是s1的字符数量少于s2的字符数量
 
当s1 = s2时，返回值=0；
 
当s1 > s2时，返回值>0。
 
 
int stricmp(char* s1, char* s2);//不区分字母大小写
 
 
int strncmp(char* s1, char* s2, int n);//只比较前n个字符，区分大小
 
 
int strnicmp(char* s1, char* s2, int n);//之比较前n，不区分大小写
 
 
数字转字符串
 
 
1、stringstream（多次使用需要使用clear()清除）
 
int N = 10;
 
stringstream ss;//#include 
 
string str;
 
ss « N;
 
ss » str;
 
2、string = std::to_string(N)方法
 
只需包含头文件即可
 
 
1、使用sprintf：#include 
 
char c[100];
 
int k=255;
 
sprintf(c,”%d”,k);//d是有符号10进制数，u是无符号10进制
 
 
double a=123.321;
 
sprintf(c,”%.3lf”,a);
 
 
sprintf(c,”%x”,k);//转换成16进制，如果想要大写的话可以用X，8进制是o
 
//c包含”ff” c[0]=’f’ c[1]=’f’
 
 
2、itoa貌似跟平台有关，不建议使用。
 
 
字符串转数字
 
 
1、N = stringToNum(str);//需要#include 
 
 
2、在中实现的
 
 
int stoi (const string& str, size_t* idx = 0, int base = 10);//idx返回第一个非数字的指针索引，base默认10进制
 
 
long stol、unsigned long stoul、long long stoll、unsigned long long stoull、float stof、double stod、long double stold
 
 
3、stringstream//#include 
 
string a = “123.32”;
 
double res;
 
stringstream ss;
 
ss « a;
 
ss » res;
 
 
char a[10] = {“255”};
 
int b;
 
sscanf(a,”%d”,&b);
 
 
char a[10] = {“ff”};//十六进制
 
int b;
 
sscanf(a,”%x”,&b);
 
 
char str[]=”123.321”; 
 
double a; 
 
sscanf(str,”%lf”,&a);
 
 
另外也可以用atoi(),atol(),atof()
 
 
拷贝与合并
 
 
char p[10];
 
std::size_t length = str.copy(p,5,0);//从第0个开始复制5个，返回有效复制的数量，需要在p最后添加’’
 
合并直接用+号即可
 
或者用.append()
 
string& append (const string& str);
 
string& append (const string& str, size_t subpos, size_t sublen);
 
string& append (const char* s);
 
string& append (const char* s, size_t n);
 
string& append (size_t n, char c);
 
 
char* strcpy(char* dest, char* src);//把从src地址开始且含有 ‘’结束符的字符串复制到以dest开始的地址空间。返回指向dest的指针。
 
 
char* strncpy(char* dest, char* src, int size_tn);//复制n个，这个复制不保证NULL结尾，需要自己初始化。
 
 
char* strcat(char* dest, char* src);//把src所指字符串添加到dest结尾处(覆盖dest结尾处的 ‘’)并添加 ‘’。返回指向dest的指针。且内存不可重叠。
 
 
char* strncat(char* dest, char* src, int n);//部分合并
 
 
用sprintf也行，但是效率不高。
 
 
字符串切割
 
 
string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos)：
 
 
std::string str2 = str.substr (3,5);//返回str的第3个开始的5个元素。可以配合find函数来实现针对特殊元素的切割
 
 
char* strtok (char* str,constchar* delimiters );//以delimiters中的每个字符作为分割符，将str剪切，返回一个个字符串。传入NULL时代表继续切割后续的。下面的程序预计输出hello boy this is heima。第二个参数可以是” ,tn\“等。（其实就是将被切割的换成’’？待分割字符串的完整性会被破坏，而且线程不安全。具体分析请看strtok的安全性探讨）