C++ STL 基础及应用(5) 字符串

本章将介绍 STL 中字符串相关的操作，包括插入、替换、删除、比较、查询。

STL string 类提供了强大的功能，使得许多繁琐的编程内容用简单的语句即可完成。

string 字符串类减少了 C/C++ 编程中三种最常见并且造成严重后果的错误：

1.数组越界。

2.通过未被初始化或者被赋值错误的指针来访问数组元素。

3.以及在释放了某一数组原先所分配的存储单元后仍保留的"悬挂"指针。使用 STL string 类时需要头文件 <string>。

字符串创建及初始化

基本创建方式和迭代器创建方式代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
string s0;    //使用默认构造函数初始化，此时s0为空，长度为0，不是随机值
string s1="How";    //通过赋值来初始化
string s2("are");    //通过构造函数初始化
string s3(s1);    //通过构造函数初始化
string s4=s2;    //通过赋值初始化
string s5=s1+" "+s2+" you?";    //组合赋值
string s6(s5,0,s5.length());    //通过构造函数初始化
string s7(s6.begin(),s6.end());    //通过向构造函数传递两个迭代器来初始化
cout<<s7;
return 0;
}

注意!切记保证自己导入了头文件 <string> ,否则会有语句错误，因为 <iostream> 中对 string 类编写有限，读者可自行去掉 #include<string> 来查看编译错误。

插入操作

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
string s1="Fine!";
s1.append("Thank");
s1.insert(s1.size()," you!");
cout<<s1;
return 0;
}

append() 在字符串末尾添加。

insert(int n,string s) 插入函数，参数 n 为插入位置。

size() 返回字符串长度，字符串 string 类本身可以根据需要自动调整字串所在的内存空间大小。

替换操作

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
string s="Goodbye world!";
s.replace(0,7,"Hello");
cout<<s;
return 0;
}

replace(int m,int n,string s) 第一个参数为替换开始位置，第二个参数为删除几个字符，s为插入的字符。

删除操作

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
string s="Hello world! hahaha";
s.erase(12,7);
//也可以用迭代器作为参数
//s.erase(s1.begin()+12,s1.begin()+7);
cout<<s;
int p;
cin>>p;
return 0;
}

erase() 第一个参数为开始删除位置，第二个参数为删除字符个数

比较操作

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
string s1="aaa";
string s2="abc";
string s3(s1);
cout<<(s1>s2);
cout<<(s1==s3);
return 0;
}

由于 STL 中直接重载了 operator==、operator!=、operator>、operator<、operator>=、operator<=，因此直接用这些运算符比较即可。字符串的比较规则为从前往后依次比较字符的 ASCII 大小。

注意!这段代码中的 cout<<(s1==s3) 打印的是1，读者可以用 cout<<&s1<<&s3 来查看，会发现 s1 与 s3 被分配与不同内存位置，STL 重载的 operator== 只比较 string 对象中的字符串是否一致，而不用比较两个对象是否一致(即为同一对象)。

查询操作

string::npos 这是 string 类中的一个成员变量，一般用于字符串查询函数的返回值上，若返回值等于该值，则表明没有符合查询条件的结果值。

find() 返回第一个与指定字符串匹配的位置。

find_first_of() 返回第一个与指定字符串中任意字符匹配的位置。

find_last_of() 返回最后一个与指定字符串中任意字符匹配的位置。

find_first_not_of() 返回第一个与指定字符串中任意字符不匹配的位置。

find_last_not_of() 返回最后一个与指定字符串中任意字符不匹配的位置。

rfind()

上述函数为两个参数时，第一个参数表示待查询子串，第二个参数表示查询开始位置。当为一个参数时，第二个参数默认为0。上述函数没有找到时都返回 string::npos 。

字符串查询代码示例:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
string s="Hello World!";
cout<<s.find("World")<<" ";
cout<<s.find_first_of("l")<<" ";
cout<<s.find_first_of("l",5)<<" ";
cout<<s.find_first_not_of("l")<<" ";
cout<<s.find_last_of("l")<<" ";
cout<<s.find_last_not_of("l");
return 0;
}

输出:

6 2 9 0 9 11

接下来给出两个使用 STL 实现字符串分割的代码，读者可以比较学习。

基于查询函数实现字符串分割

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
string s="How are you?";
string separator=" ";
int prepos=0;
int pos=0;
string result;
while((pos=s.find_first_of(separator,pos)) != string::npos)    //查询空格位置
{
result=s.substr(prepos,pos-prepos);    //找到一个子串
cout<<result<<endl;
pos++;
prepos=pos;
}
if(pos!=s.size())    //判断有无最后一个子串
{
result=s.substr(prepos,pos-prepos);
cout<<result<<endl;
}
return 0;
}

基于 istringstream 实现字符串分割

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;
int main () {
string s="How are you?";
string result;
istringstream sin(s);
while(!sin.eof())
{
sin>>result;
cout<<result<<endl;
}
return 0;
}

巧妙地将静态字符串封装成了 istringstream 对象，变为动态，再通过提取符动态拆分字符串。这种“静态-动态”的思维在实际编程中经常用到。但是如果想用 "," 或者其他分隔符分割字符串怎么办？很简单，只需要将 sin>>result 改为 getline(sin,result,',') 即可。