C++ 字符串

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-12-12 13:42 159阅读 0赞

### C++ 字符串 ###

C++ 提供了以下两种类型的字符串表示形式：

C 风格字符串

C++ 引入的 string 类类型（string class type）

C语言没有提供字符串类型，使用元素类型为char的数组代替，具体而言，字符串一般用一维字符数组来存放，还可以用二维字符数组可以存放多个字符串。

C++ 大大增强了对字符串的支持，除了可以使用C风格的字符串，还可以使用内置的 string 类。string 类处理起字符串来会方便很多，完全可以代替C语言中的字符数组或字符串指针。

**一、C 风格字符串**

C 风格的字符串起源于 C 语言，并在 C++ 中继续得到支持。字符串实际上是使用 null 字符 '\\0' 终止的一维字符数组。因此，一个以 null 结尾的字符串，包含了组成字符串的字符。

下面的声明和初始化创建了一个 "Hello" 字符串。由于在数组的末尾存储了空字符，所以字符数组的大小比单词 "Hello" 的字符数多一个。

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

依据数组初始化规则，您可以把上面的语句写成以下语句：

char greeting\[\] = "Hello";

以下是 C/C++ 中定义的**C风格字符串**的内存表示示意：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

使用C风格字符串时，您不需要把 null 字符放在字符串常量的末尾。C++ 编译器会在初始化数组时，自动把 '\\0' 放在字符串的末尾。

输出上面的字符串的代码：

\#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

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

cout << greeting << endl;

return 0;

运行之，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

字符数组定义的一般格式为：

一维字符数组：char 数组名\[整型常量表达式\];

二维字符数组：char 数组名\[整型常量表达式1\]\[整型常量表达式2\]；

如： char cA\[10\]，cB\[2\]\[15\];

字符数组的初始化与赋值与一般数组的很相似，但也有其特殊之处。

一维字符数组的初始化

如下例：

char cA\[5\]=\{ ' a', 'b', 'c', 'd', 'e'\};

这是最基本的初始化方式。在初始化时要注意数组元素存放的是字符，因此用单引号而不是用双引号，如下面的初始化：

char cA\[5\]=\{ " a","b","c","d","e"\}; //错误初始化方式

这时每个元素的初值变成了字符串，这显然是错误的。

当字符数组用来存放字符串时，要注意字符串中包含了一个字符串结束标志'\\0'，这个结束标志也要占用一个单元。其初始化方式有以下几种：

☆用\{ \}列出初值列表实现。如:

char s1\[5\]=\{ 'a', 'b', 'c', 'd', '\\0'\};

s1中存放的是字符串"abcd"

☆用字符串常量直接初始化。如：

char s1\[5\]= "abcd"；

这种方式初始化时，一定要注意数组的长度和字符串的长度的关系：字符串长度不包含结束符'\\0'，数组长度要把结束符算在其内，因此数组的长度要大于字符串的长度。如下面的操作是错误的：

char s1\[5\]= "abcde"; /\*数组的空间不够存放字符串\*/

☆ 省略数组的大小，进行初始化。这是根据初值中字符的个数确定数组的长度。如：

char s2\[\]="hello";

它等价于 char s2\[6\]= "hello";

赋值

与一般数组赋值相同，不能将一个字符串直接赋值给一个数组名，只能对字符数组的元素逐个赋值。如：

char sC\[6\];

要给它赋值为"hello"，只能如下方式：

sC\[0\]= 'h',sC\[1\]= 'e',sC\[2\]= 'l',sC\[3\]= 'l',sC\[4\]= 'o',sC\[5\]= '\\0';

而不能是：sC="hello";

也不能是：sC\[6\]= "hello";

注意：C/C++语言中，无论是字符数组还是数值型数组在程序中只能给它的元素赋值。

字符数组的输入输出

其它类型的数组元素在输入输出时，只能逐个元素实现输入输出，但用字符数组来存放字符串时，可以进行整体的输入输出，当然也可以使用循环将字符数组中的字符一个一个处理输入输出。

一维字符数组的输入输出

例、元素类型为char的数组输入输出例

\#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

char s\[10\];

cout << "请输入字符串：" ;

cin >>s;  //scanf(" %s",s);

cout << "字符串是：" << s << endl; // printf("符串是是： %s ",s);

return 0;

运行之，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

C风格字符串将字符串放在**字符数组**中，并以空字符'\\0'结束，一般利用指针来操作这些字符串。尽管C++支持C风格字符串，但建议在C++程序中尽量不要使用它们。一些用于操作C风格字符串的标准库函数定义在cstring头文件中，是C语言头文件string.h的C++版本。

1）字符串复制函数：

char \*strcpy(char \*s,const char ct)

返回值是指向复制后字符串中首字符的指针。。

例子

\#include <iostream>

//\#include <string.h>

\#include <cstring>

using namespace std;

int main ()

char str\[\] = "just test";

char des\[20\];

//cout << strcpy(des, str)<< endl;  //本句和下面两句效果相同，但下面两句更直观说明 strcpy（）的含义

strcpy(des, str);

cout << des<< endl;

return 0;

运行，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

2）字符串连接函数：char \*strcat(char \*s,const char \*ct)

将串ct复制到串s的后面，形成一个长串。例如：

\#include <iostream>

//\#include <string.h>

\#include <cstring>

using namespace std;

int main ()

char str1\[\]="李小明";

char str2\[\]="是大学生";

//cout << strcat(str1,str2)<< endl;  //本句和下面两句效果相同

strcat(str1,str2);

cout <<str1<< endl;

return 0;

运行，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

3）字符串比较函数：int strcmp(const char \*cs,const char ct)。

两字符串比较是按字典排序方法进行。两个字符串从第一个字符比较起，如果相同，则比较第二个字符，依此类推，直到不同。哪个字符串对应的字符的ASCII码值大，串就大。如果两串直到结束符都相同，则一样大。若两个字符串相等，则返回0；串cs大，则返回正整数；串ct大，则返回负整数。

例

\#include <iostream>

//\#include <string.h>

\#include <cstring>

using namespace std;

int main ()

char strA\[\] = "Hello world";

char strB\[\] = "Hello, world";

cout << strcmp(strA, strB)<< endl;

return 0;

运行，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

4）求字符串长度函数：int strlen(const char \*s)

这里求出的串长度不包含串结束符在内。而sizeof运算符包括结束符，还包括没有使用的单元。

\#include <iostream>

//\#include <string.h>

\#include <cstring>

using namespace std;

int main ()

char str\[\] = "Hello world";

cout << strlen(str) << endl;

return 0;

运行，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

现在简要介绍二维字符数组

二维字符数组的初始化

与其它二维数组初始化一样，有以下几种方式：

☆用初值列表方式。如：

char s3\[2\]\[4\]=\{ \{ ' a', 'b', 'c', '\\0'\},\{' m', 'n', 'l', '\\0'\}\};

☆用字符串常量方式。如：

char s3\[2\]\[4\]=\{ " abc"," mnl"\};

☆省略第一维大小的方式来初始化。如：

char s3\[\]\[4\]=\{ \{ ' a', 'b', 'c', '\\0'\},\{' m', 'n', 'l', '\\0'\}\};

或

char s3\[\]\[4\]=\{ " abc","mnl"\};

根据分行赋值的大括号\{\}的个数或常量字符串的个数确定第一维的大小为2。

二维字符数组的输入输出

二维字符数组的每一行可以用来存放一个字符串，因此可以将二维字符数组看成是一个一维数组，数组中的元素为字符串，即被看作是字符串数组。如：

char ss\[3\]\[10\];

数组ss可以被看作是用来存放3个字符串的字符串数组，每个字符串的长度不超过9。这时，对数组中字符串的引用，只使用第一个下标。即：

ss\[0\]：表示第一个字符串的首地址；

ss\[1\]：表示第二个字符串的首地址；

ss\[2\]：表示第三个字符串的首地址；

元素类型为char的二维数组输入输出例：

\#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

char ss\[3\]\[10\];

int i;

for(i=0;i<3;i++)

cout << "请输入字符串：" ;

cin >>ss\[i\];  //scanf(" %s",ss\[i\]);

for(i=0;i<3;i++)

cout << "字符串" << i + 1 << "是："<< ss\[i\] << endl; // printf("字符串%d是：%s "，,i+1,ss\[i\]);

return 0;

运行，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

**二、C++ 中的 String 类**

使用 string 类需要包含头文件<string>

C++ 标准库提供了 string 类类型（string class type），支持上述所有的操作，另外还增加了其他更多的功能。我们将学习 C++ 标准库中的这个类，现在让我们先来看看下面这个实例：

现在您可能还无法透彻地理解这个实例，因为到目前为止我们还没有讨论类和对象。所以现在您可以只是粗略地看下这个实例，等理解了面向对象的概念之后再回头来理解这个实例。

例

\#include <iostream>

\#include <string>

using namespace std;

int main ()

string str1 = "Hello";

string str2 = "World";

string str3;

int  len ;

// 复制 str1 到 str3

str3 = str1;

cout << "str3 : " << str3 << endl;

// 连接 str1 和 str2

str3 = str1 + str2;

cout << "str1 + str2 : " << str3 << endl;

// 连接后，str3 的总长度

len = str3.size();

cout << "str3.size() :  " << len << endl;

return 0;

运行之，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

定义 string 变量（对象）的方法：

string s1;

string s2 = "c plus plus";

string s3 = s2;

string s4 (5, 's');

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'\\0'。

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"。string 变量也可以用C风格的字符串进行赋值。

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

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

string s = "http://c.biancheng.net";

int len = s.length(); //结果为22。string 的末尾没有'\\0'字符，所以 length() 返回的是字符串的真实长度，而不是长度 +1。

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\*）。例如

string path = "D:\\\\demo.txt";

path.c\_str()

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。例：

\#include <iostream>

\#include <string>

using namespace std;

int main()\{

string s;

cin>>s;  //输入字符串

cout<<s<<endl;  //输出字符串

return 0;

**下面介绍字符串的常见操作。**

☆访问字符串中的字符的例：

\#include <iostream>

\#include <string>

using namespace std;

int main()\{

string s = "abcDEF1234";

for(int i=0,len=s.length(); i<len; i++)\{

cout<<s\[i\]<<" ";

cout<<endl;

s\[4\] = '6';

cout<<s<<endl;

return 0;

运行之，参见下图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

☆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，就不需要使用C语言中的 strcat()、strcpy()、malloc() 等函数来拼接字符串了，不用担心空间不够会溢出问题了。

可以用+运算符来拼接字符串时，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 字符串和一个字符数组，或者是一个 string 字符串和一个单独的字符。例：

\#include <iostream>

\#include <string>

using namespace std;

int main()\{

string s1 = "Hello ";

string s2 = "World";

char s3\[\] = "世界";

string s5 = s1 + s2;

string s6 = s1 + s3;

cout<<s5<<endl<<s6<<endl;

return 0;

运行输出如下：

![20201008091758965.png][]

☆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插入、删除、更改、查询等操作。

插入子字符串函数

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。

删除子字符串函数

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）。

提取子字符串函数

substr (size\_t pos = 0, size\_t len = npos);

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。

字符串插入、删除、提取子字符串的例

\#include <iostream>

\#include <string>

using namespace std;

int main()\{

string s1, s2, s3, s4, s5;

s1 ="1234567890";

s2 = "aaa";

s1.insert(5, s2); //插入字符串

cout<< s1 <<endl;

s3 ="1234567890";

s3.erase(8); //删除字符串

cout<< s3 <<endl;

s4 ="1234567890";

s5 = s4.substr(4, 3); //提取子字符串

cout<< s5 <<endl;

return 0;

运行输出如下：

![20201008091758991.png][]

字符串查找

string 类提供了几个与字符串查找有关的函数：find() 函数、rfind() 函数、find\_first\_of() 函数

在此仅介绍find() 函数，其它可上网查阅。

find()函数两种原型为：

find (const string& str, size\_t pos = 0)

find (const char\* s, size\_t pos = 0)

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。

find()函数的例子

\#include <iostream>

\#include <string>

using namespace std;

int main()\{

string s1 = "first second third";

string s2 = "second";

int index = s1.find(s2,5);

if(index < s1.length())

cout<<"Found at index : "<< index <<endl;

else

cout<<"Not found"<<endl;

return 0;

运行输出如下：

![20201008091758897.png][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221123/4304a6282a1a4be09a61f77b8a9319ab.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221123/df044cc63f2a4cd3b40feae98ef38308.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221123/c0dd0715d9f64f68a46c268123720d91.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221123/417c4071869b4985a55df1b2f90ffaa1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221123/2f460ae134694f2fa7d42603abbb6626.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20221123/b20fa8a3ce77493e84ed71956af5899d.png
[20201008091758965.png]: /images/20221123/606f0055571444f4a9e5f547cae3dfdf.png
[20201008091758991.png]: /images/20221123/c7fb839c678e447fa7a3f1bb486f695e.png
[20201008091758897.png]: /images/20221123/c90b370c571c4d69a000449e7137d02d.png