C和C++中字符串操作

C和C++中字符串操作

string变量（对象）就是面向对象编程中的“对象”的一个很好的例子。下面我们比较一下C语言与C++语言中处理字符串的不同方式，对面向过程和面向对象编程有一个感性认识。

C语言中有很多字符串操作函数，常见的有：

• 字符串复制：char *strcpy(char *s1, const char *s2);
• 求字符串长度：size_t strlen(const char *s);
• 字符串拼接：char *strcat(char *s1, const char *s2);
• 字符串比较：int strcmp(const char *s1, const char *s2);

以求字符串长度为例，我们来看看用C语言的方式怎样处理：

#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){    char one_line[20];    int length;    gets(one_line); // 像C++中的getline那样，可以输入含有空格的字符串    length = strlen(one_line);    printf("the length of \"%s\" is %d\n", one_line, length);    return 0;}

C++中字符串保存在string类型的变量（对象）中，而与上述字符串操作对应的操作：

• 字符串复制：string& assign (const string& str);
• 求字符串长度：size_t length() const;
• 字符串拼接：string& append (const string& str);
• 字符串比较：int compare (const string& str) const;

与C语言的那些函数最大的不同的是，上述函数是属于string变量自身的函数，调用方式是变量名.函数名(...);。

以求字符串长度为例，我们来看看用C++语言的方式怎样处理：

#include <iostream>#include <string>int main(){    std::string one_line;    int length;    getline(std::cin, one_line);    length = one_line.length(); // length是one_line的一个函数（方法）    std::cout << "the length of \"" << one_line << "\" is " << length << std::endl;    return 0;}

尽管上述的两个例子很小，但是也反映了面向过程和面向对象编程的一个重大区别：面向过程程序中变量由变量“外部”函数进行处理，而面向对象程序中处理某个变量的方式往往是调用属于其“内部”的函数，这种变量（对象）内的函数也叫成员函数。

可能有人会问，不都是达到我们使用字符串的目的吗，这种区别有更大的意义吗？

现实中的事物（以C语言中的结构体变量或者C++中的对象来表达的居多）很多都有自己的行为（函数）。如果将这些行为划归于这个事物自身，而不是事物的外部，更加有利于程序员在现实问题和程序之间建立对应。面向过程中的关注点更加偏重于处理变量的那些“动态”过程，而面向对象中关注点更加偏重于含有一定成员函数的“静态”对象。这更有利于码农们进行程序设计和程序调试。含有函数的变量（对象）起到了某种支点的作用。

这种函数归属于变量的特性反映了面向对象三大特性中的封装特性，封装性也是另两大特性，即继承和多态的基础。

一个例子

下面的程序称为姓名装框程序，你可以输入姓名，程序输出问候语，并且将问候语恰好放在由’*’号组成的框中。

思考一下，利用C语言的方式处理这个程序应该如何下手？

…10分钟过去了

可能有些同学首先想到进行各种字符串输出，直到最终输出成图片中的样子。这里我推荐对应各行输出内容建立一个字符数组，先将输出的字符串保存到字符数组中，最后一起输出它们。这样程序逻辑相对清晰，而且输出的第5行和第1行相同，第4行和第2行相同，我们只要建立保存前3行字符串的3个字符数组即可。各位可以思考下用户输入的姓名保存到单独的字符数组后，先“组装”哪行数组呢。

下面给出部分代码

#include <iostream>using namespace std;// 确保输入姓名不超过20个字节#define MAX_NAME_LENGTH 20// 确保每行最长不超过40个字节#define MAX_LINE_LENGTH 40int main(){    char line1[MAX_LINE_LENGTH  + 1] = {0};    char line2[MAX_LINE_LENGTH + 1] = {0};    char line3[MAX_LINE_LENGTH + 1] = {"* 你好，"};    char name[MAX_NAME_LENGTH + 1] = {0};    int line_width;    printf("请输入姓名：");    gets(name);    strcat(line3, name);    strcat(line3, "！ *");    line_width = strlen(line3);    // 开始组装其它行    ...    // 结束组装其它行    printf("%s\n", line1);    printf("%s\n", line2);    printf("%s\n", line3);    printf("%s\n", line2);    printf("%s\n", line1);    return 0;}

注意，在组装各行字符串的时候，小心结束字符’\0’。

C语言的程序编写完成，可以再用C++中string对象来解决这个问题。string对象可以自动管理保存字符串的大小，使用它我们就不需要考虑大小问题了。

#include <iostream>#include <string>using namespace std;int main(){    string line1, line2, line3(""* 你好，""), name;    int line_width;    cout << "请输入姓名：";    cin >> name;    line3.append(name); // 或者 line3 += name;    line3.append("！ *"); // 或者 line3 += "！ *";    line_width = line3.length();    // 开始组装其它行    ...    // 结束组装其它行    cout << line1 << endl;    cout << line2 << endl;    cout << line3 << endl;    cout << line2 << endl;    cout << line1 << endl;    return 0;}

可以猜到string line3(“”* 你好，”“); 是定义string变量，并且以括号里的字符串初始化它。

以上就是以C++方式编写的程序。可以看到，C++中的变量“自带”方法，这个就是封装的体现。同时也可以看到，尽管使用了面向对象的类，但是各体来说处理流程还是过程式的。面向对象只是一种代码组织方式，在实际编程过程中面向过程和面向对象都是需要的。

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