<think>我们使用std::
stringstream进行
字符串拼接。它提供类似于输入/输出流的操作，但针对
字符串。可以避免频繁的内存分配，提高
效率。以下是详细的使用方法
和代码示例：</think>
### 使用 `std::
stringstream` 实现高效
字符串拼接
`std::
stringstream` 是
C++ 标准库中 `<sstream>` 头文件提供的流类，它结合了 `iostream` 的格式化功能
和 `string` 的
字符串处理能力，是进行复杂
字符串拼接的理想工具。
#### 基本使用示例
```cpp
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
int main(
) {
// 创建
字符串流对象
std::
stringstream ss;
// 使用流操作符
拼接不同类型的数据
ss << "当前时间: " << 2023 << "-" << 12 << "-" << 15;
ss << " 温度: " << 25.5 << "℃";
// 获取
拼接后的
字符串
std::string result = ss.str(
);
std::cout << result << std::endl;
return 0;
}
```
输出：
```
当前时间: 2023-12-15 温度: 25.5℃
```
#### 高级特性与应用
##### 1. 重置
字符串流内容
```cpp
ss.str(""
); // 清空内容
ss.clear(
); // 清除错误状态标志
```
##### 2. 转换数据类型
```cpp
std::string input = "42 3.14 hello";
std::
stringstream converter(input
);
int num;
double pi;
std::string text;
converter >> num >> pi >> text;
std::cout << num << ", " << pi << ", " << text << std::endl;
```
##### 3. 格式化输出（类似
sprintf）
```cpp
int hour = 14, minute = 30;
std::
stringstream time_ss;
time_ss << std::setfill('0'
) // 设置填充字符
<< std::setw(2
) << hour // 设置宽度
<< ":"
<< std::setw(2
) << minute;
std::cout << "格式化时间: " << time_ss.str(
) << std::endl;
// 输出: 格式化时间: 14:30
```
##### 4. 构建复杂
字符串
```cpp
struct Person {
std::string name;
int age;
};
std::vector<Person> people = {{"Alice", 30}, {"Bob", 25}};
std::
stringstream json;
json << "[\n";
for (size_t i = 0; i < people.size(
); ++i
) {
json << " {\"name\": \"" << people[i].name
<< "\", \"age\": " << people[i].age << "}";
if (i < people.size(
) - 1
) json << ",\n";
}
json << "\n]";
std::cout << json.str(
) << std::endl;
```
输出：
```
[
{"name": "Alice", "age": 30},
{"name": "Bob", "age": 25}
]
```
#### 性能优化建议
1. **预分配内存**：减少重新分配次数
```cpp
std::
stringstream ss;
ss.str(
); // 触发初始分配
ss << "初始内容";
```
2. **复用流对象**：避免频繁创建销毁
```cpp
static std::
stringstream reusable_ss;
reusable_ss.str(""
);
reusable_ss.clear(
);
```
3. **批量处理**：减少流操作次数
```cpp
// 不推荐（多次流操作）
ss << a; ss << b; ss << c;
// 推荐（单次流操作）
ss << a << b << c;
```
4. **使用 `std::o
stringstream`**：当不需要输入操作时
```cpp
#include <sstream>
std::o
stringstream oss; // 仅输出
oss << "更高效的
拼接";
```
#### 与替代方案的
比较
| 方法 | 优点 | 缺点 |
|---------------------|-------------------------------|--------------------------|
| `
stringstream` | 类型安全，支持格式化，可读性好 | 中等性能 |
| `operator+` | 简单直观 | 性能差（临时对象） |
| `std::format`(
C++20
)| 高性能，简洁语法 | 需
C++20支持 |
| `
append(
)` | 高性能 | 代码冗长，无类型转换 |
| `
sprintf(
)` | C兼容性 | 不安全，易发生缓冲区溢出 |
#### 完整实用示例
```cpp
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <iomanip>
class Logger {
public:
enum LogLevel { INFO, WARNING, ERROR };
Logger(LogLevel level
) : level_(level
) {
ss_ << timestamp(
) << " [" << levelToString(level_
) << "] ";
}
template <typename T>
Logger& operator<<(const T& value
) {
ss_ << value;
return *this;
}
~Logger(
) {
if (level_ >= WARNING
) {
std::cerr << ss_.str(
) << std::endl;
} else {
std::cout << ss_.str(
) << std::endl;
}
}
private:
std::string timestamp(
) const {
std::time_t t = std::time(nullptr
);
std::tm tm = *std::localtime(&t
);
std::o
stringstream oss;
oss << std::put_time(&tm, "%Y-%m-%d %H:%M:%S"
);
return oss.str(
);
}
std::string levelToString(LogLevel level
) const {
switch(level
) {
case INFO: return "INFO";
case WARNING: return "WARN";
case ERROR: return "ERROR";
default: return "UNKNOWN";
}
}
LogLevel level_;
std::o
stringstream ss_;
};
#define LOG_INFO(
) Logger(Logger::INFO
)
#define LOG_WARN(
) Logger(Logger::WARNING
)
#define LOG_ERROR(
) Logger(Logger::ERROR
)
int main(
) {
LOG_INFO(
) << "应用启动，版本: " << 1.0;
int items = 5;
if (items > 3
) {
LOG_WARN(
) << "项目数量(" << items << "
)超过阈值";
}
try {
throw std::runtime_error("测试错误"
);
} catch (const std::exception& e
) {
LOG_ERROR(
) << "捕获异常: " << e.what(
) << " (代码位置: " << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "
)";
}
return 0;
}
```
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