299 lines
8.8 KiB
Markdown
299 lines
8.8 KiB
Markdown
`std::string` 是 C++ 标准模板库（STL）中的一个非常重要的类，用于处理文本字符串。它是 `std::basic_string<char>` 的 typedef，定义在头文件 `<string>` 中。
|
||
|
||
下面我为你系统总结 `std::string` 的所有常用用法和函数，按类别分类，力求全面：
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 1. **构造函数**
|
||
|
||
```cpp
|
||
std::string s1; // 空字符串
|
||
std::string s2("hello"); // 从 C 字符串构造
|
||
std::string s3(s2); // 拷贝构造
|
||
std::string s4(s2, 1, 3); // 从 s2 的第1个字符起拷贝3个字符 -> "ell"
|
||
std::string s5(5, 'x'); // 重复字符 -> "xxxxx"
|
||
std::string s6 = {'a','b','c'}; // 用 initializer_list
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 2. **赋值和操作符**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s1 = "world";
|
||
s2 = s1;
|
||
s3 = std::move(s1); // 移动赋值
|
||
s1 += "!"; // 拼接
|
||
std::string s = s2 + s3;
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 3. **基本成员函数**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.size(); // 返回长度
|
||
s.length(); // 同 size()
|
||
s.empty(); // 是否为空
|
||
s.clear(); // 清空
|
||
s.capacity(); // 当前容量
|
||
s.reserve(100); // 预留容量
|
||
s.shrink_to_fit(); // 收缩容量
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 4. **访问字符**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s[i]; // 下标访问（不检查越界）
|
||
s.at(i); // 带越界检查
|
||
s.front(); // 第一个字符
|
||
s.back(); // 最后一个字符
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 5. **修改字符串**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.insert(pos, "abc"); // 插入字符串
|
||
s.insert(pos, 5, 'x'); // 插入5个x
|
||
s.erase(pos, len); // 删除从 pos 起 len 个字符
|
||
s.replace(pos, len, "newstr"); // 替换部分内容
|
||
s.push_back('c'); // 追加一个字符
|
||
s.pop_back(); // 移除最后一个字符
|
||
s.append("extra"); // 追加字符串
|
||
s.swap(s2); // 交换两个字符串
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 6. **查找字符串**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.find("abc"); // 查找子串，返回位置或 string::npos
|
||
s.find("abc", pos); // 从指定位置起查找
|
||
s.rfind("abc"); // 反向查找
|
||
s.find_first_of("abc"); // 查找任一字符
|
||
s.find_last_of("abc"); // 查找任一字符（从后往前）
|
||
s.find_first_not_of(" \n"); // 找第一个不是空格或换行的字符
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 7. **子串**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.substr(pos); // 从 pos 到末尾的子串
|
||
s.substr(pos, len); // 从 pos 起 len 个字符
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 8. **比较字符串**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s1 == s2;
|
||
s1 != s2;
|
||
s1 < s2;
|
||
s1.compare(s2); // 返回 <0, =0, >0
|
||
s1.compare(pos, len, s2);
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 9. **C 风格字符串**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.c_str(); // 返回 const char* 指针
|
||
s.data(); // 类似 c_str()，但 C++17 起返回非 null 终止的指针
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 10. **迭代器**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.begin(); s.end(); // 正向迭代器
|
||
s.rbegin(); s.rend(); // 反向迭代器
|
||
const_iterator it = s.cbegin(); // 常量迭代器
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 11. **输入输出**
|
||
|
||
```cpp
|
||
std::cin >> s; // 读入单词
|
||
std::getline(std::cin, s); // 读入整行（包含空格）
|
||
std::cout << s; // 输出字符串
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 12. **其他函数**
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.resize(10); // 改变字符串长度
|
||
s.resize(10, 'x'); // 用'x'填充
|
||
std::hash<std::string>{}(s); // 获取哈希值
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 13. **C++20 增强**
|
||
|
||
在 C++20 中，`std::string` 支持了 Ranges、`starts_with()`、`ends_with()` 等：
|
||
|
||
```cpp
|
||
s.starts_with("http"); // 是否以 http 开头
|
||
s.ends_with(".com"); // 是否以 .com 结尾
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 14. **和 C 字符串兼容**
|
||
|
||
```cpp
|
||
const char* cstr = s.c_str(); // 可用于 C 函数如 printf("%s", s.c_str())
|
||
std::string(some_c_str); // 从 C 字符串构造
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 🔹 15. **字符串与数字转换**
|
||
|
||
```cpp
|
||
int i = std::stoi("123");
|
||
double d = std::stod("3.14");
|
||
std::string s = std::to_string(42);
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
如需我帮你整理成一份笔记或 Markdown 文件，也可以告诉我！你也可以提你最常用的用法，我帮你列举示例。
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
`std::string` 和 `C-style string (cstring)` 是 C++ 中处理字符串的两种主要方式，它们的 **区别与联系** 如下。
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 🧠 一句话总结：
|
||
|
||
> **`std::string` 是 C++ 的高级封装，`cstring` 是 C 语言风格的低级字符数组。**
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 🔍 一、基本概念对比
|
||
|
||
| 特性 | `C-style string (cstring)` | `std::string` |
|
||
| ---- | ---------------------------------------- | -------------------------------------------- |
|
||
| 本质 | 字符数组（如 `char[]`）以 `\0` 结尾 | 类模板 `std::basic_string<char>` |
|
||
| 所属 | C 标准库 `<cstring>` | C++ 标准库 `<string>` |
|
||
| 内存管理 | 需手动管理（如 `new`、`strcpy`） | 自动管理（RAII） |
|
||
| 长度 | 用 `strlen()` 计算 | `s.length()` |
|
||
| 操作 | 用 `strcpy()`、`strcat()`、`strcmp()` 等函数操作 | 用成员函数 `.append()`、`.substr()`、`.compare()` 等 |
|
||
| 安全性 | 易越界、易内存泄露 | 更安全 |
|
||
| 可变性 | 必须预留空间 | 动态扩展 |
|
||
| 推荐 | 适合底层接口、嵌入式等 | 推荐用于现代 C++ 开发 |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 📦 二、cstring 提供了哪些函数（头文件 `<cstring>`）
|
||
|
||
| 函数名 | 说明 |
|
||
| ------------------------------------------- | ---------------- |
|
||
| `strlen(const char*)` | 计算字符串长度（不包括`\0`） |
|
||
| `strcpy(char*, const char*)` | 拷贝字符串 |
|
||
| `strncpy(char*, const char*, size_t)` | 安全拷贝 |
|
||
| `strcat(char*, const char*)` | 字符串拼接 |
|
||
| `strcmp(const char*, const char*)` | 比较字符串 |
|
||
| `strncmp(const char*, const char*, size_t)` | 比较前 n 个字符 |
|
||
| `strchr(const char*, char)` | 查找字符首次出现 |
|
||
| `strrchr(const char*, char)` | 查找字符最后一次出现 |
|
||
| `strstr(const char*, const char*)` | 查找子串首次出现 |
|
||
| `memcpy(void*, const void*, size_t)` | 内存拷贝 |
|
||
| `memset(void*, int, size_t)` | 内存初始化 |
|
||
| `memcmp(const void*, const void*, size_t)` | 内存比较 |
|
||
|
||
> ⚠️ 注意：这些函数不会检查数组越界，必须手动保证空间足够！
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 🎁 三、std::string 提供了哪些成员函数（头文件 `<string>`）
|
||
|
||
详见我上一个回答，但可以再快速总结：
|
||
|
||
* 构造 / 赋值：`std::string s("abc");`
|
||
* 长度：`s.length()`, `s.empty()`
|
||
* 访问：`s[i]`, `s.at(i)`
|
||
* 修改：`s += "abc"`, `s.insert()`, `s.erase()`, `s.replace()`
|
||
* 查找：`s.find("abc")`, `s.substr()`
|
||
* 比较：`s1 == s2`, `s.compare()`
|
||
* 迭代器：`begin()`, `end()`
|
||
* 与 cstring 转换：`s.c_str()`
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 🔁 四、二者之间的联系与转换
|
||
|
||
### ✅ `std::string` 转 `cstring`
|
||
|
||
```cpp
|
||
std::string s = "hello";
|
||
const char* cstr = s.c_str(); // 注意：是 const char*！
|
||
```
|
||
|
||
> ⚠️ 不可以对 `cstr` 写入内容。`c_str()` 返回的内存由 `std::string` 管理。
|
||
|
||
### ✅ `cstring` 转 `std::string`
|
||
|
||
```cpp
|
||
const char* cstr = "world";
|
||
std::string s = cstr;
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 💥 五、示例比较
|
||
|
||
```cpp
|
||
#include <iostream>
|
||
#include <cstring>
|
||
#include <string>
|
||
|
||
int main() {
|
||
// C-style string
|
||
char a[20] = "Hello";
|
||
strcat(a, " World"); // 注意要有足够空间
|
||
std::cout << a << std::endl;
|
||
|
||
// std::string
|
||
std::string s = "Hello";
|
||
s += " World"; // 更安全简洁
|
||
std::cout << s << std::endl;
|
||
|
||
// 转换
|
||
const char* cstr = s.c_str(); // std::string → cstring
|
||
std::string s2 = cstr; // cstring → std::string
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## ✅ 六、什么时候用哪个？
|
||
|
||
| 场景 | 推荐用法 |
|
||
| ----------------------------- | ------------------------ |
|
||
| 日常开发 | `std::string`（更安全易用） |
|
||
| 与 C 接口交互（如 `printf`, `fopen`） | 使用 `std::string.c_str()` |
|
||
| 内存受限嵌入式环境 | `cstring` |
|
||
| 学习 C 语言基础 | `cstring` |
|
||
|
||
---
|
||
|
||
如你需要，我可以给出一份“对比总结笔记表格（Markdown/LaTeX/PDF）”或演示更复杂转换例子。要吗？
|