解决你关于C++字符串的疑惑_对char charr-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chen_z_p/article/details/105332758

本文深入讲解C++中C风格字符串和string类的使用，包括字符数组的初始化、字符串操作、string类的构造、赋值、修改及转换。对比C-string与string类的优缺点，指导C++字符串的最佳实践。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

C++ 字符串梳理

0、概要

先介绍C++继承的C风格字符串，再重点说明C++自己发展的string类。最后谈谈两者之间的联系和区别。

1、C- 字符串

1.1、字符数组即是字符串

C++在C之上发展而来，并且保证任何C程序都是合法的C++程序，所以C++必须支持C风格的字符串，即C-string。

C并没有string类型，而是通过char数组实现字符串，即：字符串是以空字符\0结尾的字符数组。

char charr[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};  //遵循数组的初始化方式
char charr1[] = "Hello"; //更加方便实用，C在存储的时候自动在末尾添加空字符\0

上面两个语句声明并初始化了一个字符串"Hello"。

本质上，C只有字符数组没有字符串。C将字符串拆解成字符数组，存储在连续的存储单元内，数组名记录了第一个字符的位置，空字符\0代表了字符串结尾。如下例:

char charr2[] = {'H', 'e', 'l', '\0', 'l', 'o','\0'};    //charr2="Hel"
char charr3[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};               //charr3会一直读取到内存上的\0为止

1.2、C-style 字符串的简单使用

	//C-style字符串的简单使用
    char chars1[15] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', '\0'}; //数组方式初始化
    char chars2[] = "C++";                           //字符串常量初始化
    char chars3[20];  //不初始化必须给出数组大小
        
    //字符串连接
    strcat(chars1,chars2);    //chars1="Hello C++"
    cout<<chars1<<endl;
    //字符串复制
    strcpy(chars3,chars1);   //chars3=chars1="Hello C++"
    cout<<chars3<<endl;
    //字符串比较(0表示相等)
    cout<<"chars1 == chars3 ? "<<strcmp(chars1,chars3)<<endl;
    //字符串大小
    cout<<"chars2 有 "<<strlen(chars2)<<" 字符，"    //3个字符
            <<"占 "<<sizeof chars2<<" 字节."<<endl;      //4个字节

2、C++ string类

C的字符数组有很多不便，尤其是字符数组的大小必须固定，定义的时候，大了浪费内存，小了字符串的存储越界，并且不支持字符数组之间的赋值等操作，所以C++标准库提供了string类作为字符串类，在string头文件中。

从定义上：

typedef basic_string<char> string

string类其实是一个实例化的模板类。

2.1、常用方法

构造器：
- 默认空串：string()
- 复制已有字符串：string(const string& str)
- 复制已有C字符串：string(const char* s)
- 截取子串：string(const string& str, size_t pos, size_t len=npos)
- 从C字符串提取前缀：string(const char* s, size_t n)
- 填充n个字符c：string(size_t n, char c)

**赋值（=）：**string支持string类型、C字符串类型、字符串常量、char类型的赋值。

string s1="Hello";     //字符串常量赋值
string s2=s1;          //string类型赋值
char[] chs[]="C++";
string s3=chs;         //char[]类型赋值
string s4='A';         //char类型赋值
string s5=65;          //s5="A"，65，对应的字符为A，char类型赋值

大小与容量：

string对象会根据字符串的大小调整分配空间大小，但是并不是每一次都调整大小，导致string有3个大小相关的量：（1）size(length): 当前的字符串长度；（2）capacity（容量）：当前分配的内存空间可存储的最大字符串长度，会根据字符串的值变动发生变化；（3）max_size(最大值)：当前系统理论上支持的最大字符串长度，限制capacity，capacity超过时发生length_error。实际应用中，只关心size的大小，其它两个常常不用。
- 获取字符串长度：size()或length()，效果一样
- 判断是否为空：empty()
- 改变字符串长度:resize(size_t n)和resize(size_t n, char c)。n < s.size()时，截取前面n个字符；n>s.size()时，填充字符c直到n个字符，没有指明c则用空字符\0填充。
- 获取当前容量：capacity()
- 获取支持的字符串最大长度：max_size()
- 手动分配容量：reserve(size_t n=0)
成员获取：
- 成员获取方法(推荐)：at(size_t pos), 返回下标为pos的字符。
- 下标运算符[ ]：s[pos]表示下标为pos的字符。
- 首尾字符：front()和back()
at()方法和 [ ] 运算符的区别在于前者进行下标检测，后者没有，推荐使用前者。但是后者可以作为左值。

字符串修改：

插入：insert()。insert() 有多种重载方式，支持插入字符、字符串、插入重复字符串等。

string str="to be question";
string str2="the ";
string str3="or not to be";

str.insert(6,str2);                 // to be (the )question
str.insert(6,str3,3,4);             // to be (not )the question
str.insert(10,"that is cool",8);    // to be not (that is )the question
str.insert(10,"to be ");            // to be not (to be )that is the question
str.insert(15,2,':');               // to be not to be(::) that is the question

追加：append().可以看成在末尾插入，不用指明插入位置，其它使用与insert()一样。

替换：replace()

string str="Hello World";
str.replace(6,5,"C++");          //"Hello C++"
str.replace(5,1,'+');            //"Hello+C++",替换当个字符只能这样，或者str[5]='+'

删除：erase(size_t pos, size_t len=npos).删除pos开始的len个字符，没有指明len会把pos之后的全删除。len为1即可删除单个字符。
清空：clear().
push和pop一个字符：push_back(char c)和pop_back()，分别在末尾剔除和添加字符。

字符串操作：
- 获取子串：substr(size_t pos=0, size_t len=npos)。
- 转化为c-style字符串：c_str().
- 获取字符序列数组：data()。与c_str()的区别在于后者包含最后的空字符\0,前者没有。
- 复制：`copy( char* s, size_t len, size_t pos=0)
```
string str="This is a string";
char chars[20];
str.copy(chars, 10, 6);     //chars="string"
```
- 赋值：assign()可以把字符串或其子串赋给目的字符串。
- 查找：
  - find()和rfind(),前者返回第一个找到的位置，后者（right find）从右查找第一个（即最后一个）位置。
  - find_first_of()和find_last_of().查找单个字符时，与上面一致。当参数为字符串时，表示查找字符串中任意一个字符。
  - find_first_not_of()和find_last_not_of(), 意思明确。
```
string str="This is a string";
str.find("string");         //10
str.find_first_of("string");   //2,第三个字符i符合。
```
字符串比较：

字符串的比较是以字典排序为基础的。如：’‘ABC’’ > “ab” > “abc”。
- 比较符号：string类支持>, <, >=, !=等进行比较，还能和c-string比较。
- compare()方法：支持部分比较，如果前者在

3、C-string和string类

本质上，二者是完全不一样的。C-string是字符串数组，本质上是数组，string是面向对象衍生出来的类。 这种不同，导致很多使用方式的不同，C-string需要借助函数完成，而string对象往往依靠成员方法实现。如：strlen(chars)和str.size()。

在C++中，字符串更推荐使用string类，它较C-string有很多优点：面向对象思想、动态空间分配、使用方便等。

但是，C++也无法抛弃C-string，难免会有交叉使用，你看各种string成员都支持了C-string。

3.1、二者的转化

很多时候，两者还是无法通用的，比如很多老函数只支持C-string参数。所以有必要额外注意一下二者的转化。

char cstr[20]="This is a string";
string str(cstr);     //C-string转为string
cstr=str.c_str();     //string转为C-string