C++ 字符串

在 C++ 中,我们有两种方式表示字符串,一种是使用 char 数组(字符数组),另一种是使用 string 类。string 类是 STL 中 basic_string 模板实例化得到的模板类,与 char 数组相比,使用起来更方便。

字符数组

字符数组就是一个 char 类型的数组,是最直接的字符串。例如:

char hello[] = {'H','e','l','l','o','\0'};

hello 是一个字符数组,它的内容是 Hello 字符串。其中,字符 \0 对应 NULL,表示一个字符串的结束,是字符串所必须的。

运行下面示例可以加深理解:

#include <iostream>

int main ()
{
    char hello[] = {'H','e','l','l','o','\0'};
    std::cout << hello << std::endl;

    char world[] = {'W','o','r','l','d','\0','H','i','\0'};
    std::cout << world << std::endl;

    return 0;
}

编译运行上面的代码,输出结果如下:

Hello
World

除了像数组一样初始化字符数组,我们还可以直接将字符串赋值给字符数组。下面三种初始化方式的效果是一样的,都创建了一个 “Hello” 字符串。

char hello[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
char hello[6] = "Hello";
char hello[] = "Hello";

由于 C++ 编译器会在初始化数组时,会自动把 \0 放在字符串的末尾,所以不需要额外把 \0 字符放在字符串常量的末尾。

字符数组相关函数

C++ 在头文件 <cstring> 中包含了大量的的函数用来操作以 \0 结尾的字符数组(字符串)。常用的一些函数及说明如下:

函数 说明
strcpy(s1, s2) 复制字符串 s2 到字符串 s1。
strcat(s1, s2) 连接字符串 s2 到字符串 s1 的末尾。
strlen(s1) 返回字符串 s1 的长度。
strcmp(s1, s2) 如果 s1 和 s2 是相同的,则返回 0;如果 s1s2 则返回大于 0。
strchr(s1, ch) 返回一个指针,指向字符串 s1 中字符 ch 的第一次出现的位置。
strstr(s1, s2) 返回一个指针,指向字符串 s1 中字符串 s2 的第一次出现的位置。

下面示例将演示如何使用这些函数:

#include <iostream>
#include <cstring>

int main ()
{
    char str1[11] = "Hello";
    char str2[11] = "World";
    char str3[11];
    int  len ;

    // 复制 str1 到 str3
    strcpy( str3, str1);
    std::cout << "strcpy( str3, str1) : " << str3 << std::endl;

    // 连接 str1 和 str2
    strcat( str1, str2);
    std::cout << "strcat( str1, str2): " << str1 << std::endl;

    // 连接后,str1 的总长度
    len = strlen(str1);
    std::cout << "strlen(str1) : " << len << std::endl;

    return 0;
}

编译和运行以上示例,输出结果如下:

strcpy( str3, str1) : Hello
strcat( str1, str2): HelloWorld
strlen(str1) : 10

string 类

string 类是 STL 中 basic_string 模板实例化得到的模板类,其定义如下:

typedef basic_string <char> string;

由于字符串的使用频率很高,而字符数组使用起来不太方便,所以 C++ 通过标准库的形式专门提供了一个字符串类型 std::string

使用 C++ 提供的 std::string 类型需要包含头文件 <string>

#include <string>

如果想去掉命名空间前缀 std:: ,则可以加上 using namespace std;

#include <string>

using namespace std;

std::string 类型的使用和其它基本类型,比如 int,short 一样。例如,声明一个字符串变量的形式如下:

string hello = "Hello";

除此之外,string 类还提供了多个构造函数,提供非常灵活的初始化操作。例如:

string s1();               // s1 = ""
string s2("GetIoT");       // s2 = "GetIoT"
string s3(4, 'G');         // s3 = "GGGG"
string s4("12345", 1, 3);  // s4 = "234",即 "12345" 的从下标 1 开始,长度为 3 的子串

可以使用字符串 string 的构造函数来构造字符串对象,关于构造函数的内容在后续讲解。

string 赋值

在 C++ 中,对 string 类字符串进行直接赋值时,可以使用双引号的形式,如果是单个字符,我们还可以使用单引号。例如:

string s1;
s1 = "Hello";  // s1 = "Hello"
s2 = 'H';      // s2 = "H"

除了使用 = 赋值运算符,string 类提供了 assign 方法,该方法提供了多种参数形式,可以很灵活得给 string 字符串赋值。

示例:使用 assign 方法

string s1("12345"), s2;
s2.assign(s1);             // s2 = s1
s2.assign(s1, 1, 2);       // s2 = "23",即 s1 的子串(1, 2)
s2.assign(4, 'H');         // s2 = "HHHH"
s2.assign("abcde", 2, 3);  // s2 = "cde",即 "abcde" 的子串(2, 3)

string 长度

和字符数组通过 sizeof 或 strlen 函数获取长度不同,要获取 string 类型的字符串的长度,可以直接使用 length 函数或者使用 size 函数。

像这样:

string s = "Hello World";
s.length();
s.size();

string 操作符

string 字符串可以使用加法(+)运算符将两个字符串拼接成一个字符串。如下:

string hello = "Hello";
string world = "World";

string hello_world  = hello + world;       // 得到 "HelloWorld";
string hello_world2 = hello + " " + world; // 得到 "Hello World";

运行下面示例可以加深理解:

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
   std::string str1 = "Hello";
   std::string str2 = "World";
   std::string str3;
   int  len ;

   // 复制 str1 到 str3
   str3 = str1;
   std::cout << "str3 : " << str3 << std::endl;

   // 连接 str1 和 str2
   str3 = str1 + str2;
   std::cout << "str1 + str2 : " << str3 << std::endl;

   // 连接后,str3 的总长度
   len = str3.size();
   std::cout << "str3.size() :  " << len << std::endl;

   return 0;
}

输出结果如下:

str3 : Hello
str1 + str2 : HelloWorld
str3.size() :  10

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