c++ 中的字符串相关的操作

在C++中，字符串操作是编程中常见的任务，C++提供了丰富的字符串处理功能，主要分为C风格字符串函数和C++标准库中的std::string类。以下是一些常用的字符串操作函数和方法的介绍：

一、C风格字符串函数（<cstring> 或 <string.h>）

C风格字符串是以空字符\0结尾的字符数组，C++保留了C语言的字符串处理函数。

1. 字符串长度

size_t strlen(const char* str);  // 返回字符串长度（不包含\0）

2. 字符串复制

char* strcpy(char* dest, const char* src);  // 复制src到dest
char* strncpy(char* dest, const char* src, size_t n);  // 复制最多n个字符

3. 字符串连接

char* strcat(char* dest, const char* src);  // 将src追加到dest末尾
char* strncat(char* dest, const char* src, size_t n);  // 追加最多n个字符

4. 字符串比较

int strcmp(const char* s1, const char* s2);  // 比较s1和s2（字典序）
int strncmp(const char* s1, const char* s2, size_t n);  // 比较前n个字符

5. 字符串查找

const char* strchr(const char* str, int c);  // 查找字符c第一次出现的位置
const char* strstr(const char* haystack, const char* needle);  // 查找子串needle

6. 分割字符串

char* strtok(char* str, const char* delimiters);  // 按分隔符分割字符串

二、C++标准库 std::string（<string>）

std::string 是C++专用的字符串类，提供了更安全、更方便的面向对象接口。

1. 构造与初始化

std::string s1;                  // 空字符串
std::string s2 = "hello";        // 从C风格字符串初始化
std::string s3(s2);              // 拷贝构造
std::string s4(5, 'a');          // 初始化为"aaaaa"

2. 字符串长度与空判断

s.length();  // 或 s.size()，返回字符串长度
s.empty();   // 判断是否为空

3. 字符串连接

s1 + s2;          // 返回连接后的新字符串
s1 += s2;         // 追加s2到s1末尾
s.append(s2);     // 追加s2
s.append(s2, 0, 3);  // 追加s2的前3个字符

4. 字符串比较

s1 == s2;         // 比较内容是否相等
s1.compare(s2);   // 字典序比较（返回0、正数或负数）

5. 子串与提取

s.substr(pos, len);  // 从pos开始提取长度为len的子串
s.erase(pos, len);   // 删除从pos开始的len个字符
s.replace(pos, len, "new");  // 替换部分内容

这个erase和replace都会直接修改原本的字符串

6. 查找与替换

s.find("sub");      // 查找子串，返回第一次出现的位置（失败返回std::string::npos）
s.rfind("sub");     // 从后向前查找
s.find_first_of("aeiou");  // 查找第一个元音字母
s.replace(pos, len, "new");  // 替换部分内容

7. 字符串修改

s.push_back('c');   // 追加单个字符
s.pop_back();       // 删除最后一个字符（C++11）
s.insert(pos, "text");  // 在pos位置插入文本

8. 字符串与数值转换

// 字符串转数值
std::stoi(s);  // 转为int
std::stol(s);  // 转为long
std::stof(s);  // 转为float// 数值转字符串（C++11）
std::to_string(42);  // 转为"42"

三、字符串流（<sstream>）

用于字符串与其他数据类型的转换，以及格式化输出。

1. 字符串转数值

#include <sstream>std::string s = "123";
int num;
std::istringstream(s) >> num;  // 字符串转int

2. 数值转字符串

int num = 123;
std::ostringstream oss;
oss << num;
std::string s = oss.str();  // int转字符串

3. 字符串分割

std::string s = "hello,world";
std::istringstream iss(s);
std::string token;
while (std::getline(iss, token, ',')) {// token为分割后的子串
}

四、其他实用函数

1. 字符处理（<cctype>）

std::tolower('A');  // 转为小写
std::toupper('a');  // 转为大写
std::isdigit('5');  // 判断是否为数字
std::isalpha('a');  // 判断是否为字母

2. 字符串修剪（C++20起）

#include <algorithm>
#include <cctype>// 去除左侧空格
s.erase(s.begin(), std::find_if(s.begin(), s.end(), [](unsigned char ch) {return !std::isspace(ch);
}));// 去除右侧空格
s.erase(std::find_if(s.rbegin(), s.rend(), [](unsigned char ch) {return !std::isspace(ch);
}).base(), s.end());

五、注意事项

1. 性能考虑：频繁修改字符串时，std::string 可能比C风格字符串更高效，但涉及大量插入/删除操作时，可考虑使用 std::stringstream 或 std::list<char>。
2. 编码问题：上述函数默认处理ASCII或单字节字符，处理Unicode字符串需使用 std::wstring、std::u16string 或第三方库（如ICU）。
3. 安全性：std::string 避免了C风格字符串的缓冲区溢出风险，但仍需注意边界检查。

掌握这些函数和方法后，你可以处理绝大多数C++字符串操作需求。如果需要更复杂的功能（如正则表达式），可以使用 <regex> 库。