C++ string详解

用户程序要使用string类型对象，必须包含相关头文件。如果提供了合适的using声明，编写出来的程序将会变得简短些。

#include <string>
using std::string;

1、string对象的定义和初始化
常用的构造函数：
string s1; 默认构造函数，s1为空串
string s2(s1); 将s2初始化为s1的一个副本
string s3(“value”); 将s3初始化为一个字符串字面值副本
string s4(n, ‘c’); 将s4初始化为字符’c’的n个副本
注意：因为历史原因以及为了与C语言兼容，字符串字面值与标准库string类型不是同一种类型，这一点很容易引起混乱，编程时一定要注意区分字符串字面值和string数据类型的使用，这很重要。
2、string对象的读写

//Note: #include and using declarations must be added to compile this code 
int main()
{
    string s;
    cin >> s;
    cout << s << endl;
    return 0;
}

从标准输入中读取string，并将读入的串存储在s中。string类型的输入操作符：

• 读取并忽略开头所有的空白字符（如空格，换行符，制表符）。

• 读取字符直到再次遇到空白字符，读取终止。

  用getline读取整行文本
  getline, 这个函数接受两个参数：一个输入流对象和一个string对象。getline函数从输入流的下一行读取，并保存读取的内容到string中，但不包括换行符。和输入操作符不一样的是，getline并不忽略开头的换行符。只要getline遇到换行符，即便它是输入的第一个字符，getline也将停止读入并返回。如果第一个字符就是换行符，则string参数将被置为空string。

int main()
{
    string line;
    //read line at time until end-of-file
    while (getline(cin, line))
        cout << line << endl;
    return 0;
}

注意：由于getline函数返回时丢弃换行符，换行符将不会存储在string对象中。

3、string对象的操作

• s.empty() 如果s为空串，则返回true, 否则返回false
• s.size() 返回s中字符的个数
• s[n] 返回s中位置为n的字符，位置从0开始计数
• s1 + s2 把s1和s2连接成一个新字符串,返回新生成的字符串
• s1 = s2 把s1内容替换为s2的副本
• s1 == s2 比较s1和s2的内容，相等则返回true，否则返回true
• != , <, <=, > , >=保持这些操作符惯有的含义
  关于size操作：size操作返回的是string::size_type类型的值。string类类型和许多其它库类型都定义了一些配套类型（companion type）。通过这些配套类型，库类型的使用就能与机器无关（machine-independent）。size_type 就是这些配套类型中的一种。它定义为与unsigned型（unsigned int 或 unsigned long）具有相同的含义，而且可以保证足够大能够存储任意string对象的长度。为了使用由string类型定义的size_type类型，程序员必须加上作用域操作符来说明所使用的size_type类型是由string类定义的。
  任何存储string的size操作结果的变量必须为string::size_type类型。特别重要的是，不要把size的返回值赋给一个int变量。

和字符串字面值得连接：当进行string对象和字符串字面值混合连接操作时，+操作符的左右操作数必须至少有一个string类型的：

string s1 = "hello";        //no punctuation
string s2 = "world";
string s3 = s1 + ", ";          //ok: adding a string and literal
string s4 = "hello" + ", ";     //error: no string operand
string s5 = s1 + ", " + "world";    //ok: each + has string operand
string s6 = "hello" + ", " + s2;    //error: can't add string literals
string s7 = "hello" + s2            //ok

4、从string对象获取字符
string类型通过下标操作符（[]）来访问string对象中的单个字符。下标操作符需要取一个size_type类型的值，来标明要访问字符的位置。

string str("some string");
for (string::size_type ix = 0; ix != str.size(); ++ix) {
    cout << str[ix] << endl;
}

5、string对象中字符的处理

• isalnum(c) 如果c是字母或数字， 则为true
• isalpha(c) 如果c是字母，则为true
• iscntrl(c) 如果c是控制字符, 则为true
• isdigit(c) 如果c是数字，则为true
• isgraph(c) 如果c不是空格，但可打印，则为true
• islower(c) 如果c是小写字母，则为true
• isprint(c) 如果c是可打印的字符，则为true
• ispunct(c) 如果c是标点符号，则为true
• isspace(c) 如果c是空白字符，则为true
• isupper(c) 如果c是大写字母，则为true
• isxdigit(c) 如果c是十六进制数，则为true
• tolower(c) 如果c是大写字母，则返回其小写字母形式，否则直接返回c
• toupper(c) 如果c是小写字母, 则返回其大写字母形式，否则直接返回c
  以上这些函数都在cctype头文件中定义。

6、string子串问题
截取子串
s.substr(pos, n) 截取s中从pos开始（包括0）的n个字符的子串，并返回
s.substr(pos) 截取s中从pos开始（包括0）到末尾的所有字符的子串，并返回

替换子串
s.replace(pos, n, s1) 用s1替换s中从pos开始（包括0）的n个字符的子串
s.replace(pos, n, s1, m) 用s1的从位置m到结束位置的字符替换s中从pos开始的n个字符的子串

查找子串
s.find(s1) 查找s中第一次出现s1的位置，并返回，如果s1没有出现，返回-1
s.rfind(s1) 查找s中最后一次出现s1的位置
s.find_first_of(s1) 查找在s1中任意一个字符在s中第一次出现的位置，并返回
s.find_last_of(s1) 查找在s1中任意一个字符在s中最后一次出现的位置，并返回
s.find_first_not_of(s1) 查找s中第一个不属于s1中的字符的位置，并返回
s.find_last_not_of(s1) 查找s中最后一个不属于s1中的字符的位置，并返回

插入子串
s.insert(pos, s1) 从位置pos开始添加字符串s1，并返回形成的新字符串
s.insert(pos, s1, m) 从位置pos开始添加字符串s1的从位置m到结束的字符，并返回形成的新字符串
s.insert(pos, s1, m, n) 从位置pos开始添加字符串s1[m, m+n-1]，并返回形成的新字符串

追加
重载的+操作符 s += s1
s.push_back(‘c’)
s.append(“abc”)

删除
s.erase(pos) 删除位置pos及以后的字符，并返回新字符串
s.erase(pos, n) 删除pos开始的n个字符，并返回新的字符串

交换
s.swap(s1) 把s与s1交换

8、string与int的互相转换
核心：利用stringstream流

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

int main()
{
    stringstream stream;
    int n;
    string str;

    //string 转int
    stream << "1234";   //向stream中插入字符串"1234"
    stream >> n;        //从stream中提取刚插入的字符串“1234” 并将其赋予变量n完成字符串到int的转换
    cout << n << endl;  

    stream.clear();     //同一stream进行多次转换应调用成员函数clear

    //int 转 string
    stream << 1234;     //向stream中插入整形数1234
    stream >> str;      //从stream中提取刚插入的整型数，并将其赋予变量str完成整型数到string的转换
    cout << str << endl;
    return 0;
}

stringstream转换方法简便，但是转换速度较慢。C library中的sprintf, sscanf相对更快些
可以用sprintf函数将数字输出到一个字符缓冲区中，从而进行了转换
char buf[100];
int n;
string s;
sprintf(buf, “%d”, n);
s = buf;

sscanf将字符串转换成数字
char s[] = “3.1415”;
int n;
float fn;
sscanf(s, “%d”, &i); //将字符串转换成整数n=3
sscanf(s, “%f”, &fn); //将字符串转成浮点数fn=3.141500

9、string中c_str(), data(), copy(p, n)函数的用法
标准库的string类提供了3个成员函数来从一个string得到c类型的字符数组： c_str(), data(), copy(p, n).
1)、c_str(): 生成一个const char*指针，指向以空字符终止的数组。
注意：这个数组的数据是临时的，当有一个改变这些数据的成员函数被调用后，其中的数据就会失效。因此需要把它的数据复制到用户自己可以管理的内存中。如：

const char * c;
string s = "1234";
c = s.c_str();
cout << c << endl;  //输出: 1234
s = "abcd";
cout << c << endl;  //输出: abcd

正确方式如下：

char* c = new char[20];
string s = "1234";
strcpy(c, s.c_str());
cout << c << endl;      //输出: 1234
s = "abcd";
cout << c << endl;      //输出: 1234

注意：c_str()返回一个客户程序可读不可改的指向字符数组的指针，不需要手动释放或删除这个指针。
2）、data()： 与c_str()类似，但是返回的数组不以空字符终止。
3）、copy(p, n, size_type_off = 0): 从string类型对象中至多复制n个字符到字符指针p指向的空间中。默认从首字符开始，但是也可以指定开始的位置（从0开始编号），返回真正从对象中复制的字符。用户要确保p指向的空间足够保存n个字符。

参考文章：
子串问题参考文章：https://www.renfei.org/blog/introduction-to-cpp-string.html
http://blog.youkuaiyun.com/ezhou_liukai/article/details/13779091
sprintf()函数的使用参考文章：http://blog.youkuaiyun.com/bat67/article/details/52063813
c_str(), data(), copy(p, n)参考文章：http://www.cnblogs.com/qlwy/archive/2012/03/25/2416937.html
在此向作者表示感谢