【C++】 33_C++中的字符串类

历史遗留问题

• C 语言不支持真正意义上的字符串
• C 语言用字符数组和一组函数实现字符串操作
• C 语言不支持自定义类型，因此无法获得字符串类型

解决方案

• 从 C 到 C++ 的进化过程中引入了自定义类型
• 在 C++ 中可以通过类完成字符串类型的定义

问题：
C++ 中原生类型系统是否包含字符串类型呢？

标准库中的字符串类

• C++ 语言支持 C 语言的所有概念
• C++ 语言中没有原生的字符串类型

---

• C++ 标准库提供给了 string 类型

  • string 直接支持字符串连接
  • string 直接支持字符串的大小比较
  • string 直接支持子串查找和提取
  • string 直接支持字符串的插入和替换

编程实验： 字符串类的使用

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void string_sort(string a[], int len)
{
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
        for(int j=i; j<len; j++)
        {
            if(a[i] > a[j])
            {
                swap(a[i], a[j]);
            }
        }
    }
}

string string_add(string a[], int len)
{
    string ret = "";
    
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
        ret += a[i] + "; ";
    }    
    
    return ret;
}

int main()
{
    string sa[7] = 
    {
        "Hello World",
        "D.T.Software",
        "C#",
        "Java",
        "C++",
        "Phthon",
        "TypeScript"
    };
    
    string_sort(sa, 7);
    
    for(int i=0; i<7; i++)
    {
        cout << sa[i] << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    cout << string_add(sa, 7) << endl;

    return 0;
}

输出：
C#
C++
D.T.Software
Hello World
Java
Phthon
TypeScript

C#; C++; D.T.Software; Hello World; Java; Phthon; TypeScript; 

• 字符串与数字的转换

  • 标准库中提供了相关的类对字符串和数字进行转换

  • 字符串流 ( sstream ) 用于 string 的转换

    • <sstream> - 相关头文件
    • istringstream - 字符串输入流
    • ostringstream - 字符串输出流

使用方法：

• string --> 数字

void code_1()
{
    istringstream iss("123.45");
    double num;
    iss >> num;
}

• 数字 --> string

void code_2()
{
    ostringstream oss;
    oss << 543.21;
    string s = oss.str();
}

编程实验： 字符串和数字的转换

test_1.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

int main()
{
    // --------
    istringstream iss("123.567");
    
    double num = 0;
    
    if( iss >> num )              // 注意这里！
    {
        cout << num << endl;
    }
    
    // -------
    ostringstream oss;
    
    oss << 765 << "." << 321;     // 注意这里！
    
    string s = oss.str();
    
    cout << s << endl; 

    return 0;
}

输出：
123.567
765.321

总结：

• ostringstream 对象 << ：返回输出流对象本身
• istringstream 对象 >> ：返回转换结果 (成功 true, 失败 false)

工程中的用法： test_2.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

#define TO_NUMBER(s, n) (istringstream(s) >> n)
#define TO_STRING(n)    (((ostringstream&)(ostringstream() << n)).str())

int main()
{
    double n = 0;
    
    if( TO_NUMBER("234.567", n) )
    {
        cout << n << endl;
    }

    string s = TO_STRING(765.432);
    
    cout << s << endl;

    return 0;
}

输出：
234.567
765.432

面试分析

• 字符串循环右移

示例： abcdefg 循环右移 3 位后得到 efgadcd

编程实验： 使用 C++ 完成面试题

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

string operator << (const string& s, unsigned int n)
{
    string ret = "";
    unsigned int pos = 0;
    
    n = n % s.length();
    pos = s.length() - n;
    ret = s.substr(pos);
    ret += s.substr(0, pos);
    
    return ret;
}

int main()
{    
    string s = "abcdefg";
    string r = s << 3;
    
    cout << r << endl;

    return 0;
}

输出：
efgabcd

使用 C 完成面试题:

void right_shift_r(const char* src, char* result, unsigned int n)
{
    const unsigned int LEN = strlen(src);
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<LEN; i++)
    {
        result[(n + i) % LEN] = src[i];
    }
    
    result[LEN] = '\0';
}

小结

• 应用开发中大多数的情况都在进行字符串处理
• C++ 中没有直接支持原生的字符串类型
• 标准库中通过 string 类支持字符串的概念
• string 类支持字符串和数字的相互转换
• string 类的应用使得问题的求解变得简单

课后练习

• 字符串反转

要求：使用 string 类完成
示例："we;tonight;you" --> "ew;thginot;uoy
提示： string 类中提供了成员函数可以查找目标字符的位置

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

string reverse(const string& s, const char c)
{
    string ret = "";
    string substr = "";
    
    int pos = s.find(c);
    
    if( pos != -1 )
    {
        substr = s.substr(0, pos);
    }
    else
    {
        substr = s.substr(0);
    }
    
    for(int i=0; i<substr.length()+1; i++)
    {
        ret += substr[substr.length() - i];
    }
    
    if( pos != -1 )
    {
        ret += c;
        ret += reverse(s.substr(pos + 1), c);
    }

    return ret;
}

int main()
{
    cout << reverse("", ';') << endl;                 // 输出：空字符串
    cout << reverse(";", ';') << endl;                // 输出：;
    cout << reverse("abcde;", ';') << endl;           // 输出：edcba;
    cout << reverse("we;tonight;you", ';') << endl;   // 输出：ew;thginot;uoy

    
    return 0;
}

输出：

;
edcba;
ew;thginot;uoy

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！