c++ string变为数组

时间: 2023-12-07 17:31:48 浏览: 134

C++ String详解

### C++ String详解 #### 1.1 C++ `string` 简介在C++编程语言中，`string` 类是标准库中的一个重要组成部分，它为处理文本字符串提供了丰富的功能集。与传统的C风格字符串（即字符数组）相比，`string` 类提供了更加安全且易于使用的接口来管理字符串数据。 #### 1.2 `string` 的成员方法详解 ##### 1.2.1 `append` `append` 方法用于将一个或多个字符串添加到当前字符串的末尾。这可以提高代码的可读性和效率，尤其是在需要多次连接字符串的情况下。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; str.append(" World"); ``` **结果**：`str` 的值变为 `"Hello World"`。 ##### 1.2.2 `assign` `assign` 方法用于重新分配字符串的内容。它可以接受不同的参数形式，如单个字符、字符数组等。 **示例**： ```cpp std::string str; str.assign(10, 'a'); // 将 str 设置为 "aaaaaaaaaa" ``` ##### 1.2.3 `at` `at` 方法用于访问字符串中的某个字符，并且会进行边界检查。如果索引超出范围，则会抛出异常。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; char c = str.at(1); // c 的值为 'e' ``` ##### 1.2.4 `begin` `begin` 方法返回指向字符串首元素的迭代器。这使得字符串可以像容器一样被遍历。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; for (auto it = str.begin(); it != str.end(); ++it) { std::cout << *it << std::endl; } ``` ##### 1.2.5 `c_str` `c_str` 方法返回一个指向字符串内容的 C 风格字符串指针。这非常有用，特别是在需要将 `string` 对象传递给只接受 C 风格字符串的函数时。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; const char* c_str = str.c_str(); ``` ##### 1.2.6 `capacity` `capacity` 返回字符串能够容纳的最大字符数量。这个值可能比实际长度大，因为 `string` 可能预留了额外的空间。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; size_t cap = str.capacity(); ``` ##### 1.2.7 `clear` `clear` 方法用于清空字符串的内容，将其设置为空字符串。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; str.clear(); // 现在 str 是空字符串 ``` ##### 1.2.8 `compare` `compare` 方法用于比较两个字符串是否相等或按照字典顺序排序。 **示例**： ```cpp std::string str1 = "Hello"; std::string str2 = "World"; int result = str1.compare(str2); // 如果 str1 和 str2 相等，result 为 0；小于则为负数；大于则为正数 ``` ##### 1.2.9 `copy` `copy` 方法用于复制字符串的一部分到其他位置。这对于操作字符串的子串特别有用。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; char dest[6]; str.copy(dest, 5); // dest 现在包含 "Hello"，但不包括空字符 '\0'。 ``` ##### 1.2.10 `_Copy_s` 这是一个安全性增强版本的复制方法，用于避免缓冲区溢出等问题。 ##### 1.2.11 `data` `data` 方法返回一个指向字符串内容的指针。与 `c_str` 不同的是，`data` 返回的指针不是常量的，因此可以通过该指针修改字符串内容。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; char* ptr = str.data(); ptr[0] = 'h'; // 改变 str 为 "hello" ``` ##### 1.2.12 `empty` `empty` 方法用于检查字符串是否为空。 **示例**： ```cpp std::string str = ""; if (str.empty()) { std::cout << "String is empty." << std::endl; } ``` ##### 1.2.13 `end` `end` 方法返回一个指向字符串末尾之后的迭代器。这对于遍历字符串非常重要。 ##### 1.2.14 `erase` `erase` 方法用于从字符串中移除指定范围的字符。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; str.erase(6, 5); // 移除 " World"，str 现在是 "Hello" ``` ##### 1.2.15 `find` `find` 方法用于搜索字符串中特定子串的位置。这是字符串处理中最常见的需求之一。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; size_t pos = str.find("World"); // pos 的值为 6 ``` ##### 1.2.16 `find_first_not_of` `find_first_not_of` 方法用于查找第一个不在给定字符集中的字符的位置。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; size_t pos = str.find_first_not_of("ld", 5); // pos 的值为 7 ``` ##### 1.2.17 `find_first_of` `find_first_of` 方法用于查找第一个出现在给定字符集中的字符的位置。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; size_t pos = str.find_first_of("ld", 5); // pos 的值为 5 ``` ##### 1.2.18 `find_last_not_of` `find_last_not_of` 方法用于查找最后一个不在给定字符集中的字符的位置。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; size_t pos = str.find_last_not_of("ld"); // pos 的值为 9 ``` ##### 1.2.19 `find_last_of` `find_last_of` 方法用于查找最后一个出现在给定字符集中的字符的位置。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; size_t pos = str.find_last_of("ld"); // pos 的值为 10 ``` ##### 1.2.20 `get_allocator` `get_allocator` 方法返回一个分配器对象，该对象可以用来管理 `string` 内部存储空间的分配和释放。 **示例**： ```cpp std::string str; std::allocator<char> alloc = str.get_allocator(); ``` ##### 1.2.21 `insert` `insert` 方法用于在字符串的特定位置插入一个新的子串。这对于动态构建字符串非常有用。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; str.insert(1, "a"); // 结果：str 的值现在是 "Haello" ``` ##### 1.2.22 `length` `length` 方法返回字符串的长度，即字符串中的字符数量。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; size_t len = str.length(); // len 的值为 5 ``` ##### 1.2.23 `max_size` `max_size` 方法返回 `string` 类型所能表示的最大长度。 **示例**： ```cpp size_t max = std::string::max_size(); // 获取 string 类型的最大长度 ``` ##### 1.2.24 `push_back` `push_back` 方法用于向字符串的末尾添加一个字符。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; str.push_back('!'); // 结果：str 的值现在是 "Hello!" ``` ##### 1.2.25 `rbegin` `rbegin` 方法返回一个逆向迭代器，可以从字符串的末尾向前遍历。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; for (auto it = str.rbegin(); it != str.rend(); ++it) { std::cout << *it << std::endl; } ``` ##### 1.2.26 `rend` `rend` 方法返回一个逆向迭代器，指向字符串首元素之前的虚拟位置。 ##### 1.2.27 `replace` `replace` 方法用于替换字符串中的一部分内容。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; str.replace(6, 5, "there"); // 结果：str 的值现在是 "Hello there" ``` ##### 1.2.28 `reserve` `reserve` 方法用于预留额外的存储空间，以减少未来的重新分配次数。 **示例**： ```cpp std::string str; str.reserve(100); // 预留足够存储 100 个字符的空间 ``` ##### 1.2.29 `resize` `resize` 方法用于改变字符串的大小，如果新大小超过了原来的大小，那么新增加的部分会被填充特定的字符。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; str.resize(10, 'x'); // 结果：str 的值现在是 "Helloxxxxx" ``` ##### 1.2.30 `rfind` `rfind` 方法用于从右向左搜索字符串中的子串。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; size_t pos = str.rfind("o"); // pos 的值为 7 ``` ##### 1.2.31 `size` `size` 方法返回字符串的大小，等价于 `length`。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello"; size_t sz = str.size(); // sz 的值为 5 ``` ##### 1.2.32 `substr` `substr` 方法用于提取字符串的一个子串。 **示例**： ```cpp std::string str = "Hello World"; std::string substr = str.substr(6, 5); // substr 的值为 "World" ``` ##### 1.2.33 `swap` `swap` 方法用于交换两个字符串的内容。 **示例**： ```cpp std::string str1 = "Hello"; std::string str2 = "World"; str1.swap(str2); // 结果：str1 的值现在是 "World"，str2 的值现在是 "Hello" ``` #### 1.3 `string` 的构造 `string` 类提供了多种构造函数，可以根据不同的需求创建 `string` 对象。例如，可以使用默认构造函数创建一个空字符串，也可以使用初始化列表、另一个 `string` 对象等作为构造参数。 **示例**： ```cpp std::string str1; // 创建一个空字符串 std::string str2("Hello"); // 使用 C 风格字符串初始化 std::string str3(5, 'a'); // 使用指定长度和字符初始化 std::string str4(str2); // 复制构造 ``` #### 1.4 `string` 的重载运算符 `string` 类还重载了一些运算符，使得字符串的拼接和比较变得更加直观。 **示例**： ```cpp std::string str1 = "Hello"; std::string str2 = "World"; std::string str3 = str1 + " " + str2; // str3 的值现在是 "Hello World" bool equal = str1 == str2; // 比较字符串是否相等 ``` #### 1.5 `string` 与 `<algorithm>` 库的结合使用 `string` 类可以与 `<algorithm>` 库中的许多函数一起使用，实现更高级的字符串处理功能。 **示例**： ```cpp std::string str = "aaa bbb ccc ddd"; std::vector<std::string> tokens; std::string::size_type start = 0; std::string::size_type end = 0; while ((end = str.find(" ", start)) != std::string::npos) { tokens.push_back(str.substr(start, end - start)); start = end + 1; } tokens.push_back(str.substr(start)); ``` #### 1.6 `string` 与 `wstring` `wstring` 是 `string` 类的一个宽字符版本，主要用于处理 Unicode 字符。 **示例**： ```cpp std::wstring wstr = L"Hello World"; // 宽字符串 ``` #### 1.7 `string` 与 C++ 流 `string` 类可以很容易地与 C++ 的输入输出流配合使用，实现对文件的操作。 **示例**： ```cpp std::string line; std::ifstream file("example.txt"); while (std::getline(file, line)) { std::cout << line << std::endl; } ``` #### 1.8 格式化字符串在C++中，格式化字符串可以使用多种方法实现，包括标准库函数以及第三方库如 Boost。 **示例**： ```cpp #include <iostream> #include <iomanip> std::string name = "John Doe"; int age = 25; double salary = 3500.50; std::cout << "Name: " << std::setw(10) << name << "Age: " << std::setw(3) << age << "Salary: $" << std::fixed << std::setprecision(2) << salary << std::endl; ``` #### 1.9 `string` 与 `CString` 在某些环境中，如 MFC 编程，`CString` 类是另一种常用的字符串类。虽然它与 `string` 类相似，但在实现细节上有差异。 **示例**： ```cpp #include <afx.h> CString str("Hello World"); ``` ### 二、Boost 字符串算法库 #### 2.1 Boost 字符串算法库导论 Boost 库提供了一系列高级字符串处理工具，可以帮助开发者更高效地编写程序。 #### 2.2 Boost 字符串算法解密 ##### 2.2.1 修剪（`trim.hpp`） `trim` 函数用于去除字符串两端的空白字符。 **示例**： ```cpp #include <boost/algorithm/string.hpp> std::string str = " Hello World "; boost::algorithm::trim(str); // 结果：str 的值现在是 "Hello World" ``` ##### 2.2.2 转换 (`case_conv.hpp`) `to_lower` 和 `to_upper` 函数用于将字符串转换为全小写或全大写。 **示例**： ```cpp #include <boost/algorithm/string.hpp> std::string str = "Hello World"; boost::algorithm::to_lower(str); // 结果：str 的值现在是 "hello world" ``` ##### 2.2.3 判断式、断言函数（`predicate.hpp`） `is_space` 和 `is_alpha` 等函数用于判断字符是否符合某种条件。 **示例**： ```cpp #include <boost/algorithm/string/predicate.hpp> std::string str = "Hello World"; bool allAlpha = boost::algorithm::all_of(str, boost::algorithm::is_alpha); // 结果：allAlpha 的值为 false ``` ##### 2.2.4 查找 `find_first_of` 和 `find_last_of` 函数用于查找字符串中首次或最后一次出现某个字符的位置。 **示例**： ```cpp #include <boost/algorithm/string.hpp> std::string str = "Hello World"; size_t pos = boost::algorithm::find_first_of(str, "ld"); // 结果：pos 的值为 5 ``` ##### 2.2.5 删除和替换 `erase_first` 和 `replace_first` 函数用于删除或替换字符串中的第一个匹配项。 **示例**： ```cpp #include <boost/algorithm/string.hpp> std::string str = "Hello World"; boost::algorithm::replace_first(str, "World", "Universe"); // 结果：str 的值现在是 "Hello Universe" ``` ##### 2.2.6 分割和组合 `split` 和 `join` 函数用于根据分隔符将字符串分割成多个部分或将多个部分合并成一个字符串。 **示例**： ```cpp #include <boost/algorithm/string.hpp> #include <vector> std::string str = "Hello World"; std::vector<std::string> parts; boost::algorithm::split(parts, str, boost::algorithm::is_any_of(" ")); // 结果：parts 包含 {"Hello", "World"} ``` ##### 2.2.7 其它除了上述功能外，Boost 库还提供了更多高级字符串处理功能，如正则表达式支持等。 ### 三、C 风格字符串 C 风格字符串是一系列连续的字符，以空字符 `\0` 结束。在C++中，尽管推荐使用 `string` 类，但在某些情况下仍然需要处理 C 风格字符串。 **示例**： ```cpp char str[] = "Hello World"; ``` #### 3.1 C 风格字符串常用算法 ##### 3.1.1 `strcpy`, `wcscpy` `strcpy` 和 `wcscpy` 用于复制字符串。 **示例**： ```cpp char src[] = "Hello"; char dest[10]; strcpy(dest, src); // 复制 src 到 dest ``` ##### 3.1.2 `strcat`, `wcscat` `strcat` 和 `wcscat` 用于连接字符串。 **示例**： ```cpp char str1[] = "Hello"; char str2[] = "World"; strcat(str1, str2); // 连接 str2 到 str1 的末尾 ``` ##### 3.1.3 `strchr`, `wcschr` `strchr` 和 `wcschr` 用于在字符串中查找特定字符。 **示例**： ```cpp char str[] = "Hello World"; char* p = strchr(str, 'W'); ``` ##### 3.1.4 `strcmp`, `wcscmp` `strcmp` 和 `wcscmp` 用于比较两个字符串是否相等。 **示例**： ```cpp char str1[] = "Hello"; char str2[] = "Hello"; int result = strcmp(str1, str2); // result 为 0 表示相等 ``` ##### 3.1.5 `stricmp`, `wcsicmp` `stricmp` 和 `wcsicmp` 用于忽略大小写比较两个字符串。 **示例**： ```cpp char str1[] = "Hello"; char str2[] = "hello"; int result = _stricmp(str1, str2); // result 为 0 表示相等 ``` ##### 3.1.6 `strlen`, `wcslen` `strlen` 和 `wcslen` 用于计算字符串的长度。 **示例**： ```cpp char str[] = "Hello"; size_t len = strlen(str); // len 的值为 5 ``` ##### 3.1.7 `strlwr`, `_strlwr`, `wcslwr`, `_wcslwr` `strlwr` 和 `_strlwr` 用于将字符串转换为小写。 **示例**： ```cpp char str[] = "Hello"; _strlwr(str); // 转换 str 为 "hello" ``` ##### 3.1.8 `strncat`, `wcsncat` `strncat` 和 `wcsncat` 用于连接字符串，但限制最大长度。 **示例**： ```cpp char str1[] = "Hello"; char str2[] = "World"; strncat(str1, str2, 3); // 结果：str1 的值现在是 "HelloWor" ``` ##### 3.1.9 `strcspn`, `wcscspn` `strcspn` 和 `wcscspn` 用于查找字符串中首次出现特定字符之前的部分。 **示例**： ```cpp char str[] = "Hello World"; size_t len = strcspn(str, " "); // len 的值为 5 ``` ##### 3.1.10 `strdup`/_`strdup` `strdup` 用于复制字符串并返回一个新分配的副本。 **示例**： ```cpp char* copy = strdup("Hello"); ``` 通过以上介绍，我们可以看到 `string` 类和 C 风格字符串都有其适用场景。选择哪种方式取决于具体的应用需求和上下文环境。通常，在现代C++编程中，推荐使用 `string` 类，因为它提供了更多的功能和更好的安全性。

C语言中的字符串是由字符数组表示的。可以将C的string类型转换为字符数组，通过使用strcpy函数将字符串复制到字符数组中。例如: char str[10]; strcpy(str, "Hello"); 在上面的例子中，将字符串"Hello"复制到了字符数组str中。现在，字符串"Hello"可以通过字符数组str来引用。

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