字符串 – Xeonists

5.1 C++ string vs C 字符串

C++ 引入了 std::string 类，大大简化了字符串处理。

特性	C 语言	C++
类型	`char[]` 或 `char*`	`std::string`
结束标志	`'\0'`	不需要（自动管理）
内存管理	手动 `malloc`/`free`	自动管理
连接操作	`strcat`（危险）	`+` 运算符（安全）
大小计算	`strlen`（每次遍历）	`length()`（缓存值）
安全性	容易缓冲区溢出	自动边界检查

5.2 引入 string 头文件


xxxxxxxxxx
#include <string>  // 注意：不是 string.h

注意：string.h 是 C 语言的头文件，string 是 C++ 的头文件。

5.3 创建 string 对象


xxxxxxxxxx
/* string-create-objects.cpp */
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s1;                 // 空字符串
    string s2 = "c++";         // 初始化为 "c++"
    string s3 = s2;            // 复制构造
    string s4("hello");        // 构造函数方式
    string s5(5, 's');         // 5 个 's'：sssss
    
    cout << "s1: " << s1 << endl;
    cout << "s2: " << s2 << endl;
    cout << "s3: " << s3 << endl;
    cout << "s4: " << s4 << endl;
    cout << "s5: " << s5 << endl;
    
    return 0;
}

输出：


xxxxxxxxxx
s1: 
s2: c++
s3: c++
s4: hello
s5: sssss

5.4 string 运算符

运算符	说明	示例
`+`	字符串连接	`"hello" + "world"` → `"helloworld"`
`+=`	追加字符串	`s += "!"`
`==`	比较相等	`s1 == s2`
`!=`	比较不相等	`s1 != s2`
`<`, `<=`, `>`, `>=`	字典序比较	`s1 < s2`
`[]`	访问字符（下标）	`s[0]` 获取第一个字符
`=`	赋值	`s1 = s2`


xxxxxxxxxx
/* string-ops.cpp */
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s1 = "hello ", s2, s3;
    
    cin >> s2;              // 输入字符串（遇到空格停止）
    s3 = s1 + s2;           // 连接字符串
    cout << s3 << endl;
    
    s1 += {'s', 'y', 's', 'u'};  // 追加字符
    cout << s1 << endl;          // 输出：hello sysu
    
    // 比较
    string a = "apple", b = "banana";
    cout << (a < b) << endl;    // 1 (true)，因为 'a' < 'b'
    
    // 访问字符
    cout << s1[0] << endl;      // h
    
    return 0;
}

5.5 string 常用成员函数

5.5.1 基本属性

函数	返回值	说明
`length()`	`size_t`	返回字符串长度
`size()`	`size_t`	返回字符串长度（同 length）
`c_str()`	`const char*`	转换为 C 风格字符串（以 `\0` 结尾）
`empty()`	`bool`	判断是否为空


xxxxxxxxxx
/* str-method-basic.cpp */
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "sysu-computer";
    
    int len = s.length();
    const char* cs = s.c_str();
    
    cout << cs << " len is " << len << endl;
    // 输出：sysu-computer len is 13
    
    cout << "empty: " << s.empty() << endl;  // 0 (false)
    
    return 0;
}

5.5.2 查找函数

函数	说明
`find(str)`	查找 str 首次出现的位置（返回 `size_t`）
`rfind(str)`	查找 str 最后一次出现的位置
`find_first_of(chars)`	查找第一个出现的指定字符
`find_last_of(chars)`	查找最后一个出现的指定字符

注意：如果未找到，find 返回 string::npos（-1）


xxxxxxxxxx
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "sysu-computer";
    
    size_t pos = s.find("computer");
    cout << "Found at position: " << pos << endl;  // 5
    
    size_t notFound = s.find("python");
    if (notFound == string::npos) {
        cout << "Not found!" << endl;
    }
    
    return 0;
}

5.5.3 替换函数


xxxxxxxxxx
/* str-method-find.cpp */
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "sysu-computer";
    
    // 替换 "computer" 为 "software"
    int pos = s.find("computer");
    s.replace(pos, 8, "software");
    
    cout << s << endl;  // 输出：sysu-software
    
    return 0;
}

5.5.4 追加、插入、删除

函数	说明
`append(str)`	追加字符串
`append(count, ch)`	追加 count 个字符 ch
`insert(index, str)`	在 index 位置插入字符串
`insert(index, count, ch)`	在 index 位置插入 count 个字符
`erase(index, count)`	从 index 开始删除 count 个字符
`clear()`	清空字符串


xxxxxxxxxx
/* str-method-insert.cpp */
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "ysu";
    
    // 链式调用
    s.insert(0, 1, 'S')        // 在位置 0 插入 'S' → "Sysu"
     .append(1, '-')           // 追加 '-' → "Sysu-"
     .append("Xcomputer");     // 追加 "Xcomputer" → "Sysu-Xcomputer"
    
    s.erase(5, 1);             // 删除位置 5 开始的 1 个字符 → "Sysu-Computer"
    
    cout << s << endl;
    // 输出：Sysu-Computer
    
    return 0;
}

5.5.5 子串、比较、复制

函数	说明
`substr(pos, count)`	返回从 pos 开始、长度为 count 的子串
`compare(str)`	比较两个字符串，返回 0（相等）、正值或负值
`compare(pos, count, str)`	比较从 pos 开始的子串与 str
`copy(dest, pos, count)`	复制到字符数组 dest
`swap(other)`	与 other 交换内容


xxxxxxxxxx
/* str-method-substr.cpp */
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "Sysu-Computer";
    
    // 获取子串
    cout << s.substr(0, 4) << " ";  // 输出：Sysu
    
    // 比较
    if (s.compare(5, 8, "Computer") == 0) {
        cout << "OK!" << endl;
    }
    
    // 复制到 C 字符串
    char buf[20];
    s.copy(buf, 4, 0);
    buf[4] = '\0';  // 需要手动添加结束符
    cout << buf << endl;  // Sysu
    
    // 交换
    string a = "hello", b = "world";
    a.swap(b);
    cout << a << " " << b << endl;  // world hello
    
    return 0;
}

5.6 C++11 新增函数

函数	说明
`stoi(str)`	字符串转整数
`stol(str)`	字符串转长整数
`stod(str)`	字符串转双精度浮点数
`to_string(num)`	数字转字符串


xxxxxxxxxx
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "12345";
    int num = stoi(s);      // 12345
    double d = stod("3.14"); // 3.14
    
    string s2 = to_string(42);  // "42"
    
    cout << num << " " << d << " " << s2 << endl;
    
    return 0;
}

5.7 字符串遍历


xxxxxxxxxx
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s = "hello";
    
    // 方法 1：下标访问
    for (size_t i = 0; i < s.length(); i++) {
        cout << s[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 方法 2：范围 for 循环（C++11）
    for (char c : s) {
        cout << c << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 方法 3：迭代器
    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

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