C++中并不提倡继续使用C风格的字符串,而是为字符串定义了专门的类,名为string。
使用前的准备工作
在使用string类型时,需要包含string头文件,且string位于std命名空间内:
#include <iostream>
//...
std::string str1 = "Hello world!";
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另外需要注意的是,由于历史原因,C++中的字符串字面值并不是C++中std::string类型的对象,而是沿用了C风格字符串。
string类的构造
string类一共有三类构造方式,我将其简称为“1,2,3”,即1种空串构造方法,2种直接构造方法,3种拷贝构造方法。
+ 构造一个空串
string str0;
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- 直接构造
string str1("Hello world!");
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在此情况下,调用的是string类的构造函数,传入的是const char*类型,即string::string(const char *),当然,这里给出的函数进行了简化,实际情况下还涉及分配器等细节,自然要复杂一些。
- 直接构造重复字符的串
string str666(6, '6');
// str666 == "666666"
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这操作我也是从书上看来的,以前根本没用过,估计以后也很少用上。
- 拷贝构造
- 用C风格字符串拷贝构造(实现方式值得商榷)
string str2 = "Hello world!";
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按理说,在这种情况下应该先调用string::string(const char *)构造函数,为右侧字符串创建一个临时的string对象,再调用str2的拷贝构造函数,传入临时对象的引用。但在VS2017中应该是进行了优化,并没有创建临时对象,而是也形成了直接初始化。
两种情况下对应的反汇编代码如下(VS2017):
79: string str1("Hello world!");
00269F34 68 94 DC 26 00 push offset string "Hello world!" (026DC94h)
00269F39 8D 4D CC lea ecx,[str1]
00269F3C E8 04 72 FF FF call std::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> >::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> > (0261145h)
00269F41 C7 45 FC 00 00 00 00 mov dword ptr [ebp-4],0
80: string str2 = "Hello world";
00269F48 68 D8 DD 26 00 push offset string "Hello world" (026DDD8h)
00269F4D 8D 4D A8 lea ecx,[str2]
00269F50 E8 F0 71 FF FF call std::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> >::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> > (0261145h)
00269F55 C6 45 FC 01 mov byte ptr [ebp-4],1
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- 传入其他string对象拷贝构造(方法一)
string str3(str1);
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- 传入其他string对象拷贝构造(方法二)
string str4 = str2;
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上述两种拷贝构造方式在VS2017中都生成了相同的汇编代码(反正都是调用拷贝构造函数,代码当然相同喽)
81: string str3(str1);
008B9F59 8D 45 CC lea eax,[str1]
008B9F5C 50 push eax
008B9F5D 8D 4D 84 lea ecx,[str3]
008B9F60 E8 D4 73 FF FF call std::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> >::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> > (08B1339h)
008B9F65 C6 45 FC 02 mov byte ptr [ebp-4],2
82: string str4 = str2;
008B9F69 8D 45 A8 lea eax,[str2]
008B9F6C 50 push eax
008B9F6D 8D 8D 60 FF FF FF lea ecx,[str4]
008B9F73 E8 C1 73 FF FF call std::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> >::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> > (08B1339h)
008B9F78 C6 45 FC 03 mov byte ptr [ebp-4],3
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常用操作
输入输出
- 输出到ostream:<<
- 接收输入:>>
- 从输入中取一行:getline(istream, str)
判断
- str1.empty():判断str1是否为空串,是则返回true
- str1 + str2:字符串连接,将str2的内容追加到str1后
- str1 == str2:判等,若str1与str2内容完全相同,则返回true
- str1 != str2:是上述操作的逆操作
- <,<=,>,>=:按字典顺序对字符串进行大小写敏感的比较
获取或设置
- str1.size():返回str1的长度(即字符的个数)
注意:为了实现平台无关性,该函数返回类型为string::size_type,这是一个无符号的数,可让支持C++11标准的编译器进行自动类型推导:
auto str1Len = str1.size();
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同时需要注意的是,由于该函数返回的是无符号数,在比较时,不应将其与带符号数进行比较,否则对于负数由于存储方式与较大的正数相同,会造成bug。
+ str1[x]:去除str1中下标为n的字符引用(可get到值也可以set值)
对字符的处理
字符处理头文件和常用函数
C++中将C语言标准库文件ctype.h命名为了cctype,其中包含了一些字符类型的判定和修改函数:
遍历string中的字符
方法一——传统for循环
这种方法大家都应该或多或少的使用过。下面是一段使用此方法将字符串中字母都转为大写的代码:
string str1("Hello world!");
for (string::size_type i = 0; i < str1.size(); i++)
{
str1[i] = toupper(str1[i]);
}
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再次提醒,循环变量的类型应该为string::size_type。
方法二——decltype简化类型定义的传统for循环
在上例中,如果觉得手写string::size_type麻烦,而auto又没起到预期效果时,decltype关键字就登场了,其说明i的类型与str1.size()的返回值相同。
string str1("4ever and 4ever");
for (decltype(str1.size()) i = 0; i < str1.size(); i++)
{
str1[i] = toupper(str1[i]);
}
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方法三——基于范围的for循环(range-based for loop)
无需修改字符串
这种for循环是C++11给我们的语法糖,和Java中的增强for循环一个套路,不用白不用。
string str1("4ever and 4ever");
unsigned int digitNum = 0;
for (auto c : str1)
{
if (isdigit(c))
{
digitNum++;
}
}
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方法四——使用迭代器
其实在方法三中基于范围for循环的原理,就是其在底层利用迭代器完成了对字符串序列的遍历。下面,就让我们自己调用迭代器完成同样的工作。
无需修改字符串
对于不需要修改字符串的情况,选择string类的常量迭代器即可。
string str1("4ever and 4ever");
unsigned int digitNum = 0;
for (string::const_iterator itr = str1.begin(); itr != str1.end(); itr++)
{
if (isdigit(*itr))
{
digitNum++;
}
}
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需要修改字符串
在需要修改字符串内容的情况下,需要使用string类的非常量迭代器:
string str1("4ever and 4ever");
for (string::iterator itr = str1.begin(); itr != str1.end(); itr++)
{
*itr = toupper(*itr);
}
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需要修改字符串
将循环变量设置为引用类型即可。还是将字符串中英文字母转为大写的例子,在使用基于范围的for循环后,被简化成了:
string str1("4ever and 4ever");
for (auto& c : str1)
{
c = toupper(c);
}
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最后友情提醒,C++标准中并没有要求标准库检查字符串下标是否合法。一旦下标超出字符串长度范围,并不会向Java一样抛出超出范围,而是将产生越界读写。所以,在进行下标操作时,一定要小心小心再小心!