C++ string类(C++字符串)完全攻略

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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;

basic_string 此处可以不必深究。

string 类的成员函数有很多,同一个名字的函数也常会有五六个重载的版本。篇幅所限,不能将这些原型一一列出并加以解释。这里仅对常用成员函数按功能进行分类,并直接给出应用的例子,通过例子,读者可以基本掌握这些成员函数的用法。

要想更深入地了解 string 类,还要阅读 C++ 的参考手册或编译器自带的联机资料。对于前面介绍过的字符串处理的内容,这里不再重复说明。

1. 构造函数

string 类有多个构造函数,用法示例如下:
string s1();  // si = ""
string s2("Hello");  // s2 = "Hello"
string s3(4, 'K');  // s3 = "KKKK"
string s4("12345", 1, 3);  //s4 = "234",即 "12345" 的从下标 1 开始,长度为 3 的子串
为称呼方便,本教程后文将从字符串下标 n 开始、长度为 m 的字符串称为“子串(n, m)”。

string 类没有接收一个整型参数或一个字符型参数的构造函数。下面的两种写法是错误的:
string s1('K');
string s2(123);

2. 对 string 对象赋值

可以用 char* 类型的变量、常量,以及 char 类型的变量、常量对 string 对象进行赋值。例如:
string s1;
s1 = "Hello";  // s1 = "Hello"
s2 = 'K';  // s2 = "K”
string 类还有 assign 成员函数,可以用来对 string 对象赋值。assign 成员函数返回对象自身的引用。例如:
string s1("12345"), s2;
s3.assign(s1);  // s3 = s1
s2.assign(s1, 1, 2);  // s2 = "23",即 s1 的子串(1, 2)
s2.assign(4, 'K');  // s2 = "KKKK"
s2.assign("abcde", 2, 3);  // s2 = "cde",即 "abcde" 的子串(2, 3)

3. 求字符串的长度

length 成员函数返回字符串的长度。size 成员函数可以实现同样的功能。

4. string对象中字符串的连接

除了可以使用++=运算符对 string 对象执行字符串的连接操作外,string 类还有 append 成员函数,可以用来向字符串后面添加内容。append 成员函数返回对象自身的引用。例如:
string s1("123"), s2("abc");
s1.append(s2);  // s1 = "123abc"
s1.append(s2, 1, 2);  // s1 = "123abcbc"
s1.append(3, 'K');  // s1 = "123abcbcKKK"
s1.append("ABCDE", 2, 3);  // s1 = "123abcbcKKKCDE",添加 "ABCDE" 的子串(2, 3)

5. string对象的比较

除了可以用 <、<=、==、!=、>=、> 运算符比较 string 对象外,string 类还有 compare 成员函数,可用于比较字符串。compare 成员函数有以下返回值:
  • 小于 0 表示当前的字符串小;
  • 等于 0 表示两个字符串相等;
  • 大于 0 表示另一个字符串小。

例如:
string s1("hello"), s2("hello, world");
int n = s1.compare(s2);
n = s1.compare(1, 2, s2, 0, 3);  //比较s1的子串 (1,2) 和s2的子串 (0,3)
n = s1.compare(0, 2, s2);  // 比较s1的子串 (0,2) 和 s2
n = s1.compare("Hello");
n = s1.compare(1, 2, "Hello");  //比较 s1 的子串(1,2)和"Hello”
n = s1.compare(1, 2, "Hello", 1, 2);  //比较 s1 的子串(1,2)和 "Hello" 的子串(1,2)

6. 求 string 对象的子串

substr 成员函数可以用于求子串 (n, m),原型如下:

string substr(int n = 0, int m = string::npos) const;

调用时,如果省略 m 或 m 超过了字符串的长度,则求出来的子串就是从下标 n 开始一直到字符串结束的部分。例如:
string s1 = "this is ok";
string s2 = s1.substr(2, 4);  // s2 = "is i"
s2 = s1.substr(2);  // s2 = "is is ok"

7. 交换两个string对象的内容

swap 成员函数可以交换两个 string 对象的内容。例如:
string s1("West”), s2("East");
s1.swap(s2);  // s1 = "East",s2 = "West"

8. 查找子串和字符

string 类有一些查找子串和字符的成员函数,它们的返回值都是子串或字符在 string 对象字符串中的位置(即下标)。如果查不到,则返回 string::npos。string: :npos 是在 string 类中定义的一个静态常量。这些函数如下:
  • find:从前往后查找子串或字符出现的位置。
  • rfind:从后往前查找子串或字符出现的位置。
  • find_first_of:从前往后查找何处出现另一个字符串中包含的字符。例如:
  • s1.find_first_of("abc");  //查找s1中第一次出现"abc"中任一字符的位置
  • find_last_of:从后往前查找何处出现另一个字符串中包含的字符。
  • find_first_not_of:从前往后查找何处出现另一个字符串中没有包含的字符。
  • find_last_not_of:从后往前查找何处出现另一个字符串中没有包含的字符。

下面是 string 类的查找成员函数的示例程序。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    string s1("Source Code");
    int n;
    if ((n = s1.find('u')) != string::npos) //查找 u 出现的位置
        cout << "1) " << n << "," << s1.substr(n) << endl;
    //输出 l)2,urce Code
    if ((n = s1.find("Source", 3)) == string::npos)
        //从下标3开始查找"Source",找不到
        cout << "2) " << "Not Found" << endl;  //输出 2) Not Found
    if ((n = s1.find("Co")) != string::npos)
        //查找子串"Co"。能找到,返回"Co"的位置
        cout << "3) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl;
    //输出 3) 7, Code
    if ((n = s1.find_first_of("ceo")) != string::npos)
        //查找第一次出现或 'c'、'e'或'o'的位置
        cout << "4) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl;
    //输出 4) l, ource Code
    if ((n = s1.find_last_of('e')) != string::npos)
        //查找最后一个 'e' 的位置
        cout << "5) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl;  //输出 5) 10, e
    if ((n = s1.find_first_not_of("eou", 1)) != string::npos)
        //从下标1开始查找第一次出现非 'e'、'o' 或 'u' 字符的位置
        cout << "6) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl;
    //输出 6) 3, rce Code
    return 0;
}

9. 替换子串

replace 成员函数可以对 string 对象中的子串进行替换,返回值为对象自身的引用。例如:
string s1("Real Steel");
s1.replace(1, 3, "123456", 2, 4);  //用 "123456" 的子串(2,4) 替换 s1 的子串(1,3)
cout << s1 << endl;  //输出 R3456 Steel
string s2("Harry Potter");
s2.replace(2, 3, 5, '0');  //用 5 个 '0' 替换子串(2,3)
cout << s2 << endl;  //输出 HaOOOOO Potter
int n = s2.find("OOOOO");  //查找子串 "00000" 的位置,n=2
s2.replace(n, 5, "XXX");  //将子串(n,5)替换为"XXX"
cout << s2 < < endl;  //输出 HaXXX Potter

10. 删除子串

erase 成员函数可以删除 string 对象中的子串,返回值为对象自身的引用。例如:
string s1("Real Steel");
s1.erase(1, 3);  //删除子串(1, 3),此后 s1 = "R Steel"
s1.erase(5);  //删除下标5及其后面的所有字符,此后 s1 = "R Ste"

11. 插入字符串

insert 成员函数可以在 string 对象中插入另一个字符串,返回值为对象自身的引用。例如:
string s1("Limitless"), s2("00");
s1.insert(2, "123");  //在下标 2 处插入字符串"123",s1 = "Li123mitless"
s1.insert(3, s2);  //在下标 2 处插入 s2 , s1 = "Li10023mitless"
s1.insert(3, 5, 'X');  //在下标 3 处插入 5 个 'X',s1 = "Li1XXXXX0023mitless"

12. 将 string 对象作为流处理

使用流对象 istringstream 和 ostringstream,可以将 string 对象当作一个流进行输入输出。使用这两个类需要包含头文件 sstream。

示例程序如下:
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    string src("Avatar 123 5.2 Titanic K");
    istringstream istrStream(src); //建立src到istrStream的联系
    string s1, s2;
    int n;  double d;  char c;
    istrStream >> s1 >> n >> d >> s2 >> c; //把src的内容当做输入流进行读取
    ostringstream ostrStream;
    ostrStream << s1 << endl << s2 << endl << n << endl << d << endl << c <<endl;
    cout << ostrStream.str();
    return 0;
}

程序的输出结果是:
Avatar
Titanic
123
5.2
K

第 11 行,从输入流 istrStream 进行读取,过程和从 cin 读取一样,只不过输入的来源由键盘变成了 string 对象 src。因此,"Avatar" 被读取到 s1,123 被读取到 n,5.2 被读取到 d,"Titanic" 被读取到s2,'K' 被读取到 c。

第 12 行,将变量的值输出到流 ostrStream。输出结果不会出现在屏幕上,而是被保存在 ostrStream 对象管理的某处。用 ostringstream 类的 str 成员函数能将输出到 ostringstream 对象中的内容提取出来。

13. 用 STL 算法操作 string 对象

string 对象也可以看作一个顺序容器,它支持随机访问迭代器,也有 begin 和 end 等成员函数。STL 中的许多算法也适用于 string 对象。下面是用 STL 算法操作 string 对象的程序示例。
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    string s("afgcbed");
    string::iterator p = find(s.begin(), s.end(), 'c');
    if (p!= s.end())
        cout << p - s.begin() << endl;  //输出 3
    sort(s.begin(), s.end());
    cout << s << endl;  //输出 abcdefg
    next_permutation(s.begin(), s.end());
    cout << s << endl; //输出 abcdegf
    return 0;
}
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