C++中的string 类 简单介绍

特别注意：string在函数中传递时，相当于值传递，和字符数组的传递性质不同，字符数组的传递相当于引用传递，具体例子可以参考：

以下内容整理自：http://www.cnblogs.com/rosesmall/archive/2012/03/28/2422373.html

前言:
1 string 使用
1.1 充分使用string 操作符
1.2 眼花缭乱的string find 函数
1.3 string insert, replace, erase 2 string 和 C风格字符串
3 string 和 Charactor Traits
4 string 建议
5 附录前言: string 的角色

C++ 语言是个十分优秀的语言，但优秀并不表示完美。还是有许多人不愿意使用C或者C++，为什么？原因众多，其中之一就是C/C++的文本处理功能太麻烦，用起来很不方便。以前没有接触过其他语言时，每当别人这么说，我总是不屑一顾，认为他们根本就没有领会C++的精华，或者不太懂C++，现在我接触 perl, PHP, 和Shell脚本以后，开始理解了以前为什么有人说C++文本处理不方便了。

总之，有了string 后，C++的字符文本处理功能总算得到了一定补充，加上配合STL其他容器使用，其在文本处理上的功能已经与perl, shell, php的距离缩小很多了。 因此掌握string 会让你的工作事半功倍。

1、 string 使用

其实，string并不是一个单独的容器，只是basic_string 模板类的一个typedef 而已，相对应的还有wstring, 你在string 头文件中你会发现下面的代码:

c++
extern "C++" {
typedef basic_string <char> string;
typedef basic_string <wchar_t> wstring;
} // extern "C++"
c++
由于只是解释string的用法，如果没有特殊的说明，本文并不区分string 和 basic_string的区别。

string 其实相当于一个保存字符的序列容器，因此除了有字符串的一些常用操作以外，还有包含了所有的序列容器的操作。字符串的常用操作包括：增加、删除、修改、查找比较、链接、输入、输出等。详细函数列表参看附录。不要害怕这么多函数，其实有许多是序列容器带有的，平时不一定用的上。

如果你要想了解所有函数的详细用法，你需要查看basic_string，或者下载STL编程手册。这里通过实例介绍一些常用函数。

1.1 充分使用string 操作符
string 重载了许多操作符，包括 +, +=, <, =, , [], <<, >>等，正式这些操作符，对字符串操作非常方便。先看看下面这个例子：tt.cpp（例程2）

c++
＃include <string>
＃include <iostream>
using namespace std;
int main(){
string strinfo="Please input your name:";
cout << strinfo ;
cin >> strinfo;
if( strinfo == "winter" )
cout << "you are winter!"<<endl;
else if( strinfo != "wende" )
cout << "you are not wende!"<<endl;
else if( strinfo < "winter")
cout << "your name should be ahead of winter"<<endl;
else
cout << "your name should be after of winter"<<endl;
strinfo += " , Welcome to China!";
cout << strinfo<<endl;
cout <<"Your name is :"<<endl;
string strtmp = "How are you? " + strinfo;
for(int i = 0 ; i < strtmp.size(); i ++)
cout<<strtmp[i];
return 0;
}
c++

下面是程序的输出

c++
-bash-2.05b$ make tt
c++ -O -pipe -march=pentiumpro tt.cpp -o tt
-bash-2.05b$ ./tt
Please input your name:Hero
you are not wende!
Hero , Welcome to China!
How are you? Hero , Welcome to China!
c++

有了这些操作符，在STL中仿函数都可以直接使用string作为参数，例如 less, great, equal_to 等，因此在把string作为参数传递的时候，它的使用和int 或者float等已经没有什么区别了。例如，你可以使用：
map

c++
string strinfo="Winter";
string strlast="Hello " + strinfo + "!";
//你还可以这样：
string strtest="Hello " + strinfo + " Welcome" + " to China" + " !";
c++
看见其中的特点了吗？只要你的等式里面有一个 string 对象，你就可以一直连续”+”，但有一点需要保证的是，在开始的两项中，必须有一项是 string 对象。其原理很简单：

系统遇到”+”号，发现有一项是string 对象。
系统把另一项转化为一个临时 string 对象。
执行 operator + 操作，返回新的临时string 对象。
如果又发现”+”号，继续第一步操作。

由于这个等式是由左到右开始检测执行，如果开始两项都是const char* ，程序自己并没有定义两个const char* 的加法，编译的时候肯定就有问题了。

有了操作符以后，assign(), append(), compare(), at()等函数，除非有一些特殊的需求时，一般是用不上。当然at()函数还有一个功能，那就是检查下标是否合法，如果是使用：

c++
string str="winter";
c++
//下面一行有可能会引起程序中断错误

c++
str[100]='!';
c++
//下面会抛出异常:throws: out_of_range

c++
cout<<str.at(100)<<endl;
c++
了解了吗？如果你希望效率高，还是使用[]来访问，如果你希望稳定性好，最好使用at()来访问。

1.2 眼花缭乱的string find 函数
由于查找是使用最为频繁的功能之一，string 提供了非常丰富的查找函数。其列表如下：
函数名 描述 find 查找 rfind 反向查找 find_first_of 查找包含子串中的任何字符，返回第一个位置 find_first_not_of 查找不包含子串中的任何字符，返回第一个位置 find_last_of 查找包含子串中的任何字符，返回最后一个位置 find_last_not_of 查找不包含子串中的任何字符，返回最后一个位置以上函数都是被重载了4次，以下是以find_first_of 函数为例说明他们的参数，其他函数和其参数一样，也就是说总共有24个函数：

c++
size_type find_first_of(const basic_string& s, size_type pos = 0)
size_type find_first_of(const charT* s, size_type pos, size_type n)
size_type find_first_of(const charT* s, size_type pos = 0)
size_type find_first_of(charT c, size_type pos = 0)
c++
所有的查找函数都返回一个size_type类型，这个返回值一般都是所找到字符串的位置，如果没有找到，则返回string::npos。有一点需要特别注意，所有和string::npos的比较一定要用string::size_type来使用，不要直接使用int 或者unsigned int等类型。其实string::npos表示的是-1, 看看头文件：

c++
template <class _CharT, class _Traits, class _Alloc>
const basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>::size_type
basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>::npos
= basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>::size_type) -1;
c++
find 和 rfind 都还比较容易理解，一个是正向匹配，一个是逆向匹配，后面的参数pos都是用来指定起始查找位置。对于find_first_of 和find_last_of 就不是那么好理解。

find_first_of 是给定一个要查找的字符集，找到这个字符集中任何一个字符所在字符串中第一个位置。或许看一个例子更容易明白。

有这样一个需求：过滤一行开头和结尾的所有非英文字符。看看用string 如何实现：

c++
＃i nclude <string>
＃i nclude <iostream>
using namespace std;
int main(){
string strinfo=" //*---Hello Word!......------";
string strset="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
int first = strinfo.find_first_of(strset);
if(first == string::npos) {
cout<<"not find any characters"<<endl;
return -1;
}
int last = strinfo.find_last_of(strset);
if(last == string::npos) {
cout<<"not find any characters"<<endl;
return -1;
}
cout << strinfo.substr(first, last - first + 1)<<endl;
return 0;
}
c++
这里把所有的英文字母大小写作为了需要查找的字符集，先查找第一个英文字母的位置，然后查找最后一个英文字母的位置，然后用substr 来的到中间的一部分，用于输出结果。下面就是其结果：

Hello Word

前面的符号和后面的符号都没有了。像这种用法可以用来查找分隔符，从而把一个连续的字符串分割成为几部分，达到 shell 命令中的 awk 的用法。特别是当分隔符有多个的时候，可以一次指定。例如有这样的需求：

张三|3456123, 湖南
李四,4564234| 湖北
王小二, 4433253|北京
…

我们需要以 “|” “,”为分隔符，同时又要过滤空格，把每行分成相应的字段。可以作为你的一个家庭作业来试试，要求代码简洁。

1.3 string insert, replace, erase
了解了string 的操作符，查找函数和substr，其实就已经了解了string的80%的操作了。insert函数, replace函数和erase函数在使用起来相对简单。下面以一个例子来说明其应用。
string只是提供了按照位置和区间的replace函数，而不能用一个string字串来替换指定string中的另一个字串。这里写一个函数来实现这个功能：

c++
void string_replace(string & strBig, const string & strsrc, const string &strdst) {
string::size_type pos=0;
string::size_type srclen=strsrc.size();
string::size_type dstlen=strdst.size();
while( (pos=strBig.find(strsrc, pos)) != string::npos){
strBig.replace(pos, srclen, strdst);
pos += dstlen;
}
}
c++
看看如何调用：

c++
＃i nclude <string>
＃i nclude <iostream>
using namespace std;
int main() {
string strinfo="This is Winter, Winter is a programmer. Do you know Winter?";
cout<<"Orign string is :/n"<<strinfo<<endl;
string_replace(strinfo, "Winter", "wende");
cout<<"After replace Winter with wende, the string is :/n"<<strinfo<<endl;
return 0;
}
c++
其输出结果：

c++
Orign string is :
This is Winter, Winter is a programmer. Do you know Winter?
After replace Winter with wende, the string is :
This is wende, wende is a programmer. Do you know wende?如果不用replace函数，则可以使用erase和insert来替换，也能实现string_replace函数的功能：
void string_replace(string & strBig, const string & strsrc, const string &strdst) {
string::size_type pos=0;
string::size_type srclen=strsrc.size();
string::size_type dstlen=strdst.size();
while( (pos=strBig.find(strsrc, pos)) != string::npos){
strBig.erase(pos, srclen);
strBig.insert(pos, strdst);
pos += dstlen;
}
}
c++
当然，这种方法没有使用replace来得直接。

2、 string 和 C风格字符串

现在看了这么多例子，发现const char* 可以和string 直接转换，例如我们在上面的例子中，使用
string_replace(strinfo, “Winter”, “wende”);来代用
void string_replace(string & strBig, const string & strsrc, const string &strdst) 在C语言中只有char* 和 const char*，为了使用起来方便，string提供了三个函数满足其要求：
const charT* c_str() const
const charT* data() const
size_type copy(charT* buf, size_type n, size_type pos = 0) const 其中：
c_str 直接返回一个以/0结尾的字符串。
data 直接以数组方式返回string的内容，其大小为size()的返回值，结尾并没有/0字符。
copy 把string的内容拷贝到buf空间中。
你或许会问，c_str()的功能包含data()，那还需要data()函数干什么？看看源码：
const charT* c_str () const
{ if (length () == 0) return “”; terminate (); return data (); }原来c_str()的流程是：先调用terminate()，然后在返回data()。因此如果你对效率要求比较高，而且你的处理又不一定需要以/0的方式结束，你最好选择data()。但是对于一般的C函数中，需要以const char*为输入参数，你就要使用c_str()函数。
对于c_str() data()函数，返回的数组都是由string本身拥有，千万不可修改其内容。其原因是许多string实现的时候采用了引用机制，也就是说，有可能几个string使用同一个字符存储空间。而且你不能使用sizeof(string)来查看其大小。详细的解释和实现查看Effective STL的条款15：小心string实现的多样性。

另外在你的程序中，只在需要时才使用c_str()或者data()得到字符串，每调用一次，下次再使用就会失效，如：

string strinfo(“this is Winter”);
…
//最好的方式是:
foo(strinfo.c_str());
//也可以这么用:
const char* pstr=strinfo.c_str();
foo(pstr);
//不要再使用了pstr了, 下面的操作已经使pstr无效了。
strinfo += ” Hello!”;
foo(pstr);//错误！会遇到什么错误？当你幸运的时候pstr可能只是指向”this is Winter Hello!”的字符串，如果不幸运，就会导致程序出现其他问题，总会有一些不可遇见的错误。总之不会是你预期的那个结果。

3、 string 和 Charactor Traits

了解了string的用法，该详细看看string的真相了。前面提到string 只是basic_string的一个typedef。看看basic_string 的参数：
template

include

include

int main()
{
int ptr;
char *buf1=”aaabbb”,*buf2=”bbbccc”,*buf3=”ccc”;
ptr=strncmp(buf2,buf1,3);
if (ptr>0)
printf(“buffer 2 is greater than buffer 1”);
else
printf(“buffer 2 is less than buffer 1”);
ptr=strncmp(buf2,buf3,3);
if (ptr>0)
printf(“buffer 2 is greater than buffer 3”);
else
printf(“buffer 2 is less than buffer 3”);
return(0);
}

@函数名称: strpbrk
函数原型: char *strpbrk(const char *s1, const char *s2)
函数功能: 得到s1中第一个“同时也出现在s2中”字符的位置指针
函数返回: 位置指针
参数说明:
所属文件:

int main()
{
char *p=”Find all vowels”;

while(p)
{
printf(“%s/n”,p);
p=strpbrk(p+1,”aeiouAEIOU”);
}
return 0;
}

@函数名称: strcspn
函数原型: int strcspn(const char *s1, const char *s2)
函数功能: 统计s1中从头开始直到第一个“来自s2中的字符”出现的长度
函数返回: 长度
参数说明:
所属文件:

int main()
{
printf(“%d/n”,strcspn(“abcbcadef”,”cba”));
printf(“%d/n”,strcspn(“xxxbcadef”,”cba”));
printf(“%d/n”,strcspn(“123456789”,”cba”));
return 0;
}

@函数名称: strspn
函数原型: int strspn(const char *s1, const char *s2)
函数功能: 统计s1中从头开始直到第一个“不来自s2中的字符”出现的长度
函数返回: 位置指针
参数说明:
所属文件:

int main()
{
printf(“%d/n”,strspn(“out to lunch”,”aeiou”));
printf(“%d/n”,strspn(“out to lunch”,”xyz”));
return 0;
}

@函数名称: strchr
函数原型: char* strchr(char* str,char ch);
函数功能: 找出str指向的字符串中第一次出现字符ch的位置
函数返回: 返回指向该位置的指针,如找不到,则返回空指针
参数说明: str-待搜索的字符串，ch-查找的字符
所属文件:

int main()
{
char string[15];
char *ptr, c=’r’;
strcpy(string, “This is a string”);
ptr=strchr(string, c);
if (ptr)
printf(“The character %c is at position: %d/n”,c,ptr-string);
else
printf(“The character was not found/n”);
return 0;
}

@函数名称: strrchr
函数原型: char *strrchr(const char *s, int c)
函数功能: 得到字符串s中最后一个含有c字符的位置指针
函数返回: 位置指针
参数说明:
所属文件:

int main()
{
char string[15];
char *ptr,c=’r’;
strcpy(string,”This is a string”);
ptr=strrchr(string,c);
if (ptr)
printf(“The character %c is at position:%d”,c,ptr-string);
else
printf(“The character was not found”);
return 0;

C++ String 类常用函数收藏

string类的构造函数：

string(const char *s); //用c字符串s初始化
string(int n,char c); //用n个字符c初始化

此外，string类还支持默认构造函数和复制构造函数，如string s1；string s2=”hello”；都是正确的写法。当构造的string太长而无法表达时会抛出length_error异常

string类的字符操作：

const char &operator[](int n)const;
const char &at(int n)const;
char &operator[](int n);
char &at(int n);

operator[]和at()均返回当前字符串中第n个字符的位置，但at函数提供范围检查，当越界时会抛出out_of_range异常，下标运算符[]不提供检查访问。

const char *data()const;//返回一个非null终止的c字符数组

const char *c_str()const;//返回一个以null终止的c字符串

int copy(char *s, int n, int pos = 0) const;//把当前串中以pos开始的n个字符拷贝到以s为起始位置的字符数组中，返回实际拷贝的数目

string的特性描述:

int capacity()const; //返回当前容量（即string中不必增加内存即可存放的元素个数）
int max_size()const; //返回string对象中可存放的最大字符串的长度
int size()const; //返回当前字符串的大小
int length()const; //返回当前字符串的长度
bool empty()const; //当前字符串是否为空
void resize(int len,char c);//把字符串当前大小置为len，并用字符c填充不足的部分string类的输入输出操作:
string类重载运算符operator>> //用于输入，同样重载运算符operator<<用于输出操作。
函数getline(istream &in,string &s);//用于从输入流in中读取字符串到s中，以换行符’/n’分开。

string的赋值：

string &operator=(const string &s);//把字符串s赋给当前字符串
string &assign(const char *s);//用c类型字符串s赋值
string &assign(const char *s,int n);//用c字符串s开始的n个字符赋值
string &assign(const string &s);//把字符串s赋给当前字符串
string &assign(int n,char c);//用n个字符c赋值给当前字符串
string &assign(const string &s,int start,int n);//把字符串s中从start开始的n个字符赋给当前字符串
string &assign(const_iterator first,const_itertor last);//把first和last迭代器之间的部分赋给字符串

string的连接：

string &operator+=(const string &s);//把字符串s连接到当前字符串的结尾
string &append(const char *s); //把c类型字符串s连接到当前字符串结尾
string &append(const char *s,int n);//把c类型字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string &append(const string &s); //同operator+=()
string &append(const string &s,int pos,int n); //把字符串s中从pos开始的n个字符连接到当前字符串的结尾
string &append(int n,char c); //在当前字符串结尾添加n个字符c
string &append(const_iterator first,const_iterator last);//把迭代器first和last之间的部分连接到当前字符串的结尾

string的比较：

bool perator==(const string &s1,const string &s2)const;//比较两个字符串是否相等
运算符”>”,”<”,”>=”,”<=”,”!=”均被重载用于字符串的比较；
int compare(const string &s) const;//比较当前字符串和s的大小
int compare(int pos, int n,const string &s)const;//比较当前字符串从pos开始的n个字符组成的字符串与s的大小
int compare(int pos, int n,const string &s,int pos2,int n2)const;//比较当前字符串从pos开始的n个字符组成的字符串与s中pos2开始的n2个字符组成的字符串的大小
int compare(const char *s) const;
int compare(int pos, int n,const char *s) const;
int compare(int pos, int n,const char *s, int pos2) const;
compare函数在>时返回1，<时返回-1，==时返回0

string的子串：

string substr(int pos = 0,int n = npos) const;//返回pos开始的n个字符组成的字符串string的交换：
void swap(string &s2); //交换当前字符串与s2的值
string类的查找函数：

int find(char c, int pos = 0) const;//从pos开始查找字符c在当前字符串的位置
int find(const char *s, int pos = 0) const;//从pos开始查找字符串s在当前串中的位置
int find(const char *s, int pos, int n) const;//从pos开始查找字符串s中前n个字符在当前串中的位置
int find(const string &s, int pos = 0) const;//从pos开始查找字符串s在当前串中的位置
//查找成功时返回所在位置，失败返回string::npos的值

int rfind(char c, int pos = npos) const;//从pos开始从后向前查找字符c在当前串中的位置
int rfind(const char *s, int pos = npos) const;
int rfind(const char *s, int pos, int n = npos) const;
int rfind(const string &s,int pos = npos) const;
//从pos开始从后向前查找字符串s中前n个字符组成的字符串在当前串中的位置，成功返回所在位置，失败时返回string::npos的值

int find_first_of(char c, int pos = 0) const;//从pos开始查找字符c第一次出现的位置
int find_first_of(const char *s, int pos = 0) const;
int find_first_of(const char *s, int pos, int n) const;
int find_first_of(const string &s,int pos = 0) const;
//从pos开始查找当前串中第一个在s的前n个字符组成的数组里的字符的位置。查找失败返回
string::npos

int find_first_not_of(char c, int pos = 0) const;
int find_first_not_of(const char *s, int pos = 0) const;
int find_first_not_of(const char *s, int pos,int n) const;
int find_first_not_of(const string &s,int pos = 0) const;
//从当前串中查找第一个不在串s中的字符出现的位置，失败返回string::npos

int find_last_of(char c, int pos = npos) const;
int find_last_of(const char *s, int pos = npos) const;
int find_last_of(const char *s, int pos, int n = npos) const;
int find_last_of(const string &s,int pos = npos) const;
int find_last_not_of(char c, int pos = npos) const;
int find_last_not_of(const char *s, int pos = npos) const;
int find_last_not_of(const char *s, int pos, int n) const;
int find_last_not_of(const string &s,int pos = npos) const;
//find_last_of和find_last_not_of与find_first_of和find_first_not_of相似，只不过是从后向前查找

string类的替换函数：

string &replace(int p0, int n0,const char *s);//删除从p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s
string &replace(int p0, int n0,const char *s, int n);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入字符串s的前n个字符
string &replace(int p0, int n0,const string &s);//删除从p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s
string &replace(int p0, int n0,const string &s, int pos, int n);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s中从pos开始的n个字符
string &replace(int p0, int n0,int n, char c);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入n个字符c
string &replace(iterator first0, iterator last0,const char *s);//把[first0，last0）之间的部分替换为字符串s
string &replace(iterator first0, iterator last0,const char *s, int n);//把[first0，last0）之间的部分替换为s的前n个字符
string &replace(iterator first0, iterator last0,const string &s);//把[first0，last0）之间的部分替换为串s
string &replace(iterator first0, iterator last0,int n, char c);//把[first0，last0）之间的部分替换为n个字符c
string &replace(iterator first0, iterator last0,const_iterator first, const_iteratorlast);//把[first0，last0）之间的部分替换成[first，last）之间的字符串

string类的插入函数：

string &insert(int p0, const char *s);
string &insert(int p0, const char *s, int n);
string &insert(int p0,const string &s);
string &insert(int p0,const string &s, int pos, int n);
//前4个函数在p0位置插入字符串s中pos开始的前n个字符

string &insert(int p0, int n, char c);//此函数在p0处插入n个字符c
iterator insert(iterator it, char c);//在it处插入字符c，返回插入后迭代器的位置
void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last);//在it处插入[first，last）之间的字符
void insert(iterator it, int n, char c);//在it处插入n个字符c

string类的删除函数

iterator erase(iterator first, iterator last);//删除[first，last）之间的所有字符，返回删除后迭代器的位置
iterator erase(iterator it);//删除it指向的字符，返回删除后迭代器的位置
string &erase(int pos = 0, int n = npos);//删除pos开始的n个字符，返回修改后的字符串

string类的迭代器处理：

string类提供了向前和向后遍历的迭代器iterator，迭代器提供了访问各个字符的语法，类似于指针操作，迭代器不检查范围。

用string::iterator或string::const_iterator声明迭代器变量，const_iterator不允许改变迭代的内容。常用迭代器函数有：

“`c++
const_iterator begin()const;
iterator begin(); //返回string的起始位置

const_iterator end()const;
iterator end(); //返回string的最后一个字符后面的位置

const_iterator rbegin()const;
iterator rbegin(); //返回string的最后一个字符的位置

const_iterator rend()const;
iterator rend();//返回string第一个字符位置的前面rbegin和rend用于从后向前的迭代访问，通过设置迭代器

string::reverse_iterator,string::const_reverse_iterator实现
“`c++

字符串流处理：

通过定义ostringstream和istringstream变量实现，头文件中

例如：
c++
string input("hello,this is a test");
istringstream is(input);
string s1,s2,s3,s4;
is>>s1>>s2>>s3>>s4;//s1="hello,this",s2="is",s3="a",s4="test"
ostringstream os;
os<<s1<<s2<<s3<<s4;
cout<<os.str();
c++