【C++STL基础入门】string类的基础使用

C++ 中 string 类的基础使用方法

在 C++ 中，string 类是 STL（标准模板库）的一部分，它提供了一种方便而高效的方式来操作字符串。与 C 风格字符串不同，C++ 的 string 类封装了动态内存管理，使得字符串操作更加简洁和安全。本文将深入探讨 string 类的使用方法，涵盖从定义、初始化到常见操作。

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1. 引入 string 类

在使用 C++ 的 string 类时，首先需要包含头文件 <string>。这个头文件提供了 std::string 类的定义。

#include <string>

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2. 定义与初始化 string

C++ 的 string 类提供了多种定义和初始化字符串的方式。以下是一些常见的方式：

• 默认构造函数：创建一个空字符串。

  std::string str1; // 创建一个空字符串

• 字符串字面量初始化：通过直接赋值或使用构造函数，将字符串字面量初始化为 string。

  std::string str2 = "Hello, world!"; // 使用字符串字面量初始化

• 复制构造函数：通过另一个 string 对象初始化新的 string。

  std::string str3(str2); // 使用另一个string初始化

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3. 访问与操作字符串

string 类提供了许多方法来访问和操作字符串，以下是一些常见操作：

3.1 获取字符串长度

使用 length() 或 size() 方法获取字符串的长度。两个方法功能相同。

std::string str = "Hello";
std::cout << str.length() << std::endl; // 输出 5
std::cout << str.size() << std::endl;   // 输出 5

3.2 访问字符

使用下标操作符 [] 来访问字符串中的字符。

char ch = str[0];  // 获取第一个字符 'H'

注意：使用下标访问字符时，如果索引超出字符串的长度，可能会导致未定义行为。

3.3 修改字符

可以使用下标操作符直接修改字符串中的字符。

str[0] = 'h'; // 修改第一个字符为 'h'

3.4 连接字符串

C++ 的 string 类支持使用 + 运算符或 += 操作符进行字符串连接。

std::string str1 = "Hello, ";
std::string str2 = "world!";
str1 = str1 + str2; // 使用 + 运算符连接
str1 += str2;       // 使用 += 操作符连接

3.5 插入字符串

使用 insert() 方法在指定位置插入字符串。

str.insert(7, "C++ "); // 在索引 7 处插入 "C++ "

3.6 删除部分字符串

使用 erase() 方法删除字符串的一部分，指定起始位置和删除的字符数。

str.erase(7, 5); // 删除从位置 7 开始的 5 个字符 "C++ "

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4. 查找与替换

string 类还提供了查找和替换的方法。

4.1 查找子串

使用 find() 方法查找子串的第一次出现位置。如果没有找到，返回 std::string::npos。

size_t pos = str.find("world"); // 查找 "world" 的位置
if (pos != std::string::npos) {
    std::cout << "Found at position: " << pos << std::endl;
}

4.2 替换子串

使用 replace() 方法替换子串。

str.replace(pos, 5, "Universe"); // 从位置 pos 开始替换 5 个字符为 "Universe"

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5. 字符串比较

C++ string 类支持直接使用 ==、!=、<、> 等运算符进行字符串比较。

std::string str1 = "hello";
std::string str2 = "world";

if (str1 == str2) {
    std::cout << "Strings are equal." << std::endl;
} else {
    std::cout << "Strings are not equal." << std::endl;
}

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6. 转换操作

string 类还提供了一些常用的转换方法，主要包括将 string 转换为 C 风格字符串和将字符串转换为数字。

6.1 转 C 风格字符串

使用 c_str() 方法将 string 转换为 C 风格字符串（const char*）。

const char* cstr = str.c_str(); // 将string转换为 C 风格字符串

6.2 字符串转换为数值

C++11 引入了 stoi() 和 stof() 等函数来将字符串转换为数值类型。

std::string num_str = "123";
int num = std::stoi(num_str);   // 将字符串转换为整数

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7. 常用的其他方法

除了上述常见操作外，string 类还提供了很多实用的方法，如：

• substr()：获取子串。
• append()：在字符串末尾追加内容。
• empty()：检查字符串是否为空。

std::string str = "Hello";
std::string sub_str = str.substr(0, 3); // 获取子串 "Hel"
str.append(" World!"); // 追加 " World!"
bool isEmpty = str.empty(); // 判断字符串是否为空

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总结

C++ 的 string 类为处理字符串提供了丰富的功能。它封装了字符串的动态内存管理，使得字符串操作变得更加简洁、灵活和安全。通过上述操作，开发人员可以轻松完成字符串的定义、修改、查找、替换等常见任务。string 类是 C++ 中非常基础且重要的组件，掌握它对于编写高效、可靠的代码至关重要。

分析说明表

操作	方法/函数	说明
字符串定义	std::string str1;	默认构造函数，创建空字符串
字符串初始化	std::string str2 = "Hello";	使用字符串字面量初始化
字符串长度	str.length() 或 str.size()	获取字符串的长度
字符访问	str[0]	使用下标操作符访问字符串中的字符
字符修改	str[0] = 'h';	使用下标操作符修改字符串中的字符
字符串连接	str1 + str2 或 str1 += str2	使用运算符连接两个字符串
字符串插入	str.insert(7, "C++ ");	在指定位置插入字符串
字符串删除	str.erase(7, 5);	删除指定位置及长度的子串
查找子串	str.find("world");	查找子串在字符串中的位置
替换子串	str.replace(pos, 5, "Universe");	替换指定位置的子串
字符串转换为数值	std::stoi("123");	将字符串转换为整数
转 C 风格字符串	str.c_str();	将 string 转换为 C 风格字符串

通过掌握这些基础方法，开发者可以高效地处理 C++ 中的字符串操作，提升代码质量和可维护性。