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string 类元素访问方法

news 2025/8/13 11:46:07

一、使用下标运算符 [] 访问元素

二、使用 at() 方法访问元素

三、使用范围for循环访问元素

四、使用迭代器访问元素

五、访问首尾元素（C++11新增）

六、方法比较表

一、使用下标运算符 [] 访问元素

string 类重载了下标运算符 []，可以直接通过下标访问和修改元素。该运算符返回字符的引用，因此可以用于修改操作。

char& operator[] (size_t pos);
const char& operator[] (size_t pos) const;  // const版本

特点：

访问速度快，效率高
不进行边界检查，访问越界时行为未定义
适用于已知安全边界的快速访问

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string s("CSDN");// 读取元素for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {cout << s[i];  // 输出: CSDN}cout << endl;// 修改元素for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {s[i] = 'x';  // 修改每个字符}cout << s << endl;  // 输出: xxxxreturn 0;
}

二、使用 at() 方法访问元素

at() 方法提供带边界检查的元素访问，同样返回字符的引用。

char& at(size_t pos);
const char& at(size_t pos) const;  // const版本

特点：

进行边界检查，越界时抛出 std::out_of_range 异常
比 [] 运算符稍慢，但更安全
适用于不确定边界的情况

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string s("CSDN");// 安全读取元素for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {cout << s.at(i);  // 输出: CSDN}cout << endl;// 安全修改元素for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) {s.at(i) = 'x';}cout << s << endl;  // 输出: xxxx// 越界访问示例（会抛出异常）try {cout << s.at(10) << endl;} catch (const out_of_range& e) {cerr << "错误: " << e.what() << endl;}return 0;
}

三、使用范围for循环访问元素

C++11引入的范围for循环提供简洁的元素访问语法。

特点：

语法简洁明了
自动处理边界问题
修改元素需要使用引用类型

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string s("CSDN");// 只读访问for (char c : s) {cout << c;  // 输出: CSDN}cout << endl;// 修改元素（必须使用引用）for (char& c : s) {c = 'x';}cout << s << endl;  // 输出: xxxx// 使用auto自动推导类型for (auto& c : s) {c += 1;  // 每个字符ASCII值加1}cout << s << endl;  // 输出: yyyyreturn 0;
}

四、使用迭代器访问元素

迭代器提供了一种通用的容器元素访问方式，适用于所有STL容器。

iterator begin();
iterator end();
const_iterator begin() const;
const_iterator end() const;

特点：

提供统一的容器访问接口
支持各种STL算法
可以灵活控制遍历过程

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string s("CSDN");// 使用迭代器读取元素string::iterator it = s.begin();while (it != s.end()) {cout << *it;++it;}cout << endl;  // 输出: CSDN// 使用迭代器修改元素for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {*it += 1;  // 每个字符ASCII值加1}cout << s << endl;  // 输出: DTEO// 使用const迭代器（只读）const string cs("CONST");for (auto it = cs.begin(); it != cs.end(); ++it) {cout << *it;  // 输出: CONST// *it = 'x';  // 错误：不能修改const对象}cout << endl;return 0;
}

五、访问首尾元素（C++11新增）

C++11新增了直接访问首尾元素的便捷方法。

char& front();       // 访问第一个元素
char& back();        // 访问最后一个元素
const char& front() const;
const char& back() const;

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;int main() {string s("CSDN");cout << "首字符: " << s.front() << endl;  // 输出: Ccout << "尾字符: " << s.back() << endl;   // 输出: Ns.front() = 'A';s.back() = 'M';cout << s << endl;  // 输出: ASDMreturn 0;
}

六、方法比较表

访问方法	优点	缺点	适用场景
下标运算符[]	速度快，效率高	无边界检查	已知安全边界的快速访问
at()方法	有边界检查，安全	性能略低	需要安全保证的访问
范围for循环	语法简洁，自动边界检查	不能灵活控制遍历过程	简单遍历整个字符串
迭代器	灵活，通用性强	语法相对复杂	需要复杂遍历或使用STL算法
front()/back()	直接访问首尾元素	只能访问首尾	只需访问首尾元素时