C++学习系列（5）：C++字符串和结构体

DoYangTan

于 2025-03-05 21:15:50 发布

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分类专栏： C++学习系列文章标签： c++ 学习

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C++学习系列（5）：C++字符串和结构体

1. 前言

在前面的文章中，我们学习了 数组和指针，本篇博客将重点讲解 C++字符串和结构体。

在 C++ 语言中，字符串和结构体是非常重要的概念：

字符串（String）：用于存储和操作文本数据。
结构体（Struct）：用于定义自定义数据类型，类似于 Python 的字典或 Java 的类。

掌握这两部分内容，将有助于更高效地处理文本数据和组织数据结构。

2. C++字符串（String）

2.1 C 风格字符串（char 数组）

在 C 语言中，字符串是字符数组，以 '\0' 结尾：

#include <iostream>

int main() {
    char str[] = "Hello, C++!";
    std::cout << "字符串内容: " << str << std::endl;
    return 0;
}

📌 特点

字符串本质上是 char 数组。
末尾有 '\0'（空字符），表示字符串的结束。

2.2 字符串输入

cin 读取字符串：

#include <iostream>

int main() {
    char name[50];
    std::cout << "请输入你的名字: ";
    std::cin >> name;  // 读取字符串（遇到空格会停止）
    std::cout << "你好, " << name << "!" << std::endl;
    return 0;
}

📌 cin 读取字符串的限制

遇到 空格、换行符 时，输入会结束。
cin.getline() 可以读取包含空格的字符串：

std::cin.getline(name, 50);

2.3 `string` 类（推荐使用）

C++ 提供 string 类（在 <string> 头文件中）：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World!";
    std::cout << "字符串: " << str << std::endl;
    return 0;
}

📌 string 类的优势

不需要手动管理 '\0' 结尾。
提供字符串拼接、查找、替换等功能。

2.4 `string` 的常用操作

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string s1 = "Hello";
    std::string s2 = " C++";

    std::string s3 = s1 + s2;  // 拼接字符串
    std::cout << "拼接后: " << s3 << std::endl;

    std::cout << "字符串长度: " << s3.length() << std::endl;
    std::cout << "是否为空: " << s3.empty() << std::endl;
    std::cout << "查找 'C++': " << s3.find("C++") << std::endl;

    return 0;
}

📌 常用方法

.length() 获取字符串长度
.empty() 检查是否为空
.find("子串") 查找子串位置
.substr(start, len) 截取子串
.append("str") 追加字符串

3. C++结构体（Struct）

3.1 结构体的定义

结构体是一种 自定义数据类型，用于存储多个不同类型的数据：

#include <iostream>

struct Student {
    std::string name;
    int age;
    float score;
};

int main() {
    Student stu1 = {"张三", 20, 85.5};
    std::cout << "姓名: " << stu1.name << ", 年龄: " << stu1.age << ", 分数: " << stu1.score << std::endl;
    return 0;
}

📌 结构体的作用

类似于 Java 的类（但没有方法）。
用于组织复杂的数据结构（例如存储多个字段）。

3.2 结构体数组

#include <iostream>

struct Student {
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    Student students[2] = {{"张三", 20}, {"李四", 22}};

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        std::cout << "姓名: " << students[i].name << ", 年龄: " << students[i].age << std::endl;
    }

    return 0;
}

📌 结构体数组

结构体可以存储多个对象的数据。
使用数组统一管理。

3.3 结构体指针

指针可以指向结构体：

#include <iostream>

struct Student {
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    Student stu = {"王五", 21};
    Student* p = &stu;  // 指针指向结构体

    std::cout << "姓名: " << p->name << ", 年龄: " << p->age << std::endl;
    return 0;
}

📌 结构体指针

p->name 等价于 (*p).name
适用于动态分配内存的结构体。

3.4 结构体嵌套

结构体可以包含另一个结构体：

#include <iostream>

struct Address {
    std::string city;
    std::string street;
};

struct Student {
    std::string name;
    int age;
    Address addr;  // 嵌套结构体
};

int main() {
    Student stu = {"赵六", 23, {"北京", "长安街"}};
    std::cout << "姓名: " << stu.name << ", 城市: " << stu.addr.city << std::endl;
    return 0;
}

📌 结构体嵌套

允许更复杂的数据组织。

4. 结构体与 `new` 动态分配

结构体可以使用 new 进行动态分配：

#include <iostream>

struct Student {
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    Student* p = new Student{"张三", 20};

    std::cout << "姓名: " << p->name << ", 年龄: " << p->age << std::endl;

    delete p;  // 释放内存
    return 0;
}