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C++字符串详解(从字符数组到string类的全面入门指南)

在C++编程中,C++字符串是处理文本数据的基础。无论是用户输入、文件读取还是网络通信,都离不开字符串操作。本文将带你从零开始,深入浅出地理解C++中的字符串数据结构,包括传统的字符数组和现代的std::string类。

C++字符串详解(从字符数组到string类的全面入门指南) C++字符串 C++ string类 C++字符数组 字符串操作 第1张

1. C风格字符串(字符数组)

C++继承了C语言的字符串表示方式:使用字符数组(char array),以空字符'\0'结尾。

// 声明并初始化C风格字符串char greeting[] = "Hello, World!";// 或者显式指定大小char message[20] = "Welcome to C++";// 注意:必须保留一个位置给 '\0'

C风格字符串操作依赖于<cstring>头文件中的函数,如strlen()strcpy()strcat()等。

#include <cstring>#include <iostream>int main() {    char str1[50] = "Hello";    char str2[] = " C++";    // 拼接字符串    strcat(str1, str2);    std::cout << str1 << std::endl; // 输出: Hello C++    // 获取长度    std::cout << "Length: " << strlen(str1) << std::endl;    return 0;}

⚠️ 注意:C风格字符串容易引发缓冲区溢出等安全问题,不推荐在新项目中大量使用。

2. C++ string类(现代字符串处理)

C++标准库提供了std::string类(位于<string>头文件),它是处理C++字符串的首选方式。它自动管理内存,支持丰富的操作,并且更安全。

#include <string>#include <iostream>int main() {    // 创建字符串    std::string name = "Alice";    std::string greeting = "Hello, " + name;    // 输出    std::cout << greeting << std::endl; // Hello, Alice    // 获取长度    std::cout << "Length: " << greeting.length() << std::endl;    // 访问单个字符    std::cout << "First char: " << greeting[0] << std::endl;    return 0;}

3. 常用string操作方法

以下是std::string类的一些常用成员函数:

  • length()size():返回字符串长度
  • empty():判断是否为空
  • substr(pos, len):提取子字符串
  • find(str):查找子字符串位置
  • append(str)+=:拼接字符串
  • replace(pos, len, str):替换部分内容
#include <string>#include <iostream>int main() {    std::string text = "Learning C++ string class is fun!";    // 查找    size_t pos = text.find("C++");    if (pos != std::string::npos) {        std::cout << "Found 'C++' at position: " << pos << std::endl;    }    // 提取子串    std::string sub = text.substr(9, 3); // 从索引9开始取3个字符    std::cout << "Substring: '" << sub << "'" << std::endl; // 输出: 'C++'    // 替换    text.replace(pos, 3, "modern C++");    std::cout << text << std::endl;    return 0;}

4. 字符数组与string的相互转换

有时需要在C风格字符串和std::string之间转换:

  • string → char*:使用c_str()data()
  • char* → string:直接赋值或构造
#include <string>#include <cstring>#include <iostream>int main() {    // char* 转 string    const char* cstr = "Hello from C";    std::string cppStr(cstr); // 或 std::string cppStr = cstr;    // string 转 char*    const char* backToC = cppStr.c_str();    std::cout << "C++ string: " << cppStr << std::endl;    std::cout << "Back to C: " << backToC << std::endl;    return 0;}

总结

对于初学者来说,掌握C++ string类是处理文本的关键。它比传统的字符数组更安全、更易用。虽然了解C风格字符串有助于理解底层机制,但在实际开发中应优先使用std::string进行字符串操作

记住:良好的字符串处理习惯能让你的C++程序更健壮、更高效!