C++学习笔记（二十四）——string

一、std::string

作用：
std::string 是 C++ 标准库中的字符串类，用于存储和操作文本字符串。
它相比 char*（C 风格字符串）提供了更安全、灵活和高效的字符串操作方式。

特点：

• 自动管理内存（避免 char* 需要 new/delete）。
• 支持动态大小变化（无需手动扩展 char[]）。
• 提供丰富的字符串操作函数（如拼接、查找、替换等）。

使用 std::string 需要包含头文件：

#include <string>

二、std::string 的基本操作

（1）创建字符串

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s1 = "Hello";    // 直接赋值
    string s2("World");     // 构造函数
    string s3(s1);          // 拷贝构造
    string s4(5, '*');      // 生成 "*****"

    cout << s1 << " " << s2 << " " << s3 << " " << s4 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

注意：
支持多种初始化方式，包括字符串字面量（双引号内容赋值）、拷贝、填充等。

(2) 读取字符串

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

void PrintString1()
{
    string s;
    cin >> s;  // 只能读取单词（遇到空格停止）
    cout << s << endl;
}

void PrintString2()
{
    string s;
    getline(cin, s);  // 读取整行 
    cout << s << endl;
}

int main() {
    //PrintString1(); // 读取单词（遇到空格停止）
    PrintString2(); // 读取整行（遇到换行停止）

    system("pause");
    return 0;
}

注意：

• cin >> s;输入的字符串，以空格或换行作为结束标志；
• getline(cin, s);输入的字符串，以换行作为结束标志。

(3) 拼接字符串

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s1 = "Hello";
    string s2 = "World";
    string s3 = s1 + " " + s2;  // 拼接
    s1 += "!";  // 追加

    cout << s1 << endl;
    cout << s2 << endl;
    cout << s3 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

注意：

• 字符串拼接，可以使用运算符+=，+连接其他字符串；

(4) 获取长度

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s = "Hello";
    cout << s.length() << endl;  // 或 s.size()

    system("pause");
    return 0;
}

(5) 访问字符

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s = "Hello";
    cout << s[1] << endl;  // 直接访问字符

    s[0] = 'h';  // 修改字符
    cout << s << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

(6) 遍历字符串

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s = "Hello";

    for (char c : s) // 遍历字符串
    {
        cout << c;
    }
    cout << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

(7) 比较字符串

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s1 = "Hello";
    string s2 = "Hello";

    if (s1 == s2)
        cout << "相等" << endl;
    else if (s1 < s2)
        cout << "s1 小于 s2" << endl;  // 按字典序比较
    else
        cout << "s1 大于 s2" << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

(8) 迭代器遍历 string

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s = "Hello";

    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) // 迭代器遍历string
    {
        cout << *it;
    }
    cout << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

注意：
auto it = s.begin();——使用 auto 自动推导迭代器类型。

三、std::string 的常用函数

函数	作用	示例
size(), length()	获取长度	s.length()
empty()	是否为空	s.empty()
clear()	清空字符串	s.clear()
append()	追加字符串	s.append("ABC")
insert(pos, str)	插入字符串	s.insert(1, "ABC")
erase(pos, len)	删除子串	s.erase(1, 3)
replace(pos, len, str)	替换子串	s.replace(1, 2, "XY")
substr(pos, len)	提取子串	s.substr(1, 3)
find(str)	查找子串位置	s.find("AB")
rfind(str)	反向查找	s.rfind("AB")

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s = "Hello World";

    s.insert(6, "C++ ");   // 插入 "C++"
    s.erase(5, 1);         // 删除空格
    s.replace(0, 5, "Hi"); // 替换 "Hello" 为 "Hi"

    cout << s << endl;  // 输出 "HiC++ World"

    if (s.find("C++") != string::npos)
    {
        cout << "找到 C++" << endl;
    }
    
    system("pause");
    return 0;
}

注意：

• string::npos 是C++标准库中std::string类的一个静态成员常量。
• string::npos 通常用于表示在字符串中未找到匹配的位置。

四、std::string 与 char* 的转换

(1) std::string vs char*

特性	std::string	char*（C 风格字符串）
存储方式	自动管理内存	手动管理内存（new/delete）
动态扩展	支持	不支持
字符串拼接	+ 直接拼接	strcat()
安全性	防止越界	可能内存泄漏
使用方便	封装了丰富的功能	函数调用繁琐

注意：

• 推荐优先使用 std::string，避免 char* 带来的内存管理问题！
• std::string兼容 C 风格字符串（c_str()），可与 char* 互相转换。

(2) string 转 char*

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    string s = "Hello";
    const char* cstr = s.c_str();  // 使用 c_str()

    cout << s << endl;
    cout << cstr << endl;
    
    system("pause");
    return 0;
}

注意：
c_str() 返回 const char*，用于 C 语言兼容性。

(3) char* 转 string

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    const char* cstr = "Hello";
    string s = cstr;  // 直接赋值

    cout << cstr << endl;
    cout << s << endl;
    
    system("pause");
    return 0;
}

五、特殊用法

（1）std::string 与 std::vector<char> 互相转换

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
#include <string>

int main() {
    string s = "Hello";

    // string 转 vector<char>
    vector<char> v(s.begin(), s.end());

    // vector<char> 转 string
    string s2(v.begin(), v.end());

    cout << s2 << endl;  // Hello

    system("pause");
    return 0;
}

注意：
适用于 std::vector<char> 处理字符串数据的情况。

（2）std::wstring 处理宽字符

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

int main() {
    wstring ws = L"你好，C++";  // 宽字符
    wcout.imbue(locale("chs")); // 适配显示宽字符中文输出
    wcout << ws << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

注意：

• wcout.imbue(locale("chs"));用于适配显示宽字符中文输出。
• 用于处理 Unicode（如 UTF-16）字符串。