stringstream字符串分割與類型轉換

一、string

string 是 C++ 提供的字串型態，和 C 的字串相比，除了有不限長度的優點外，還有其他許多方便的功能。要使用 string， 必須先加入這一行：

#include <string>

接下來要宣告一個字串變量，可以寫成：

string s;

我們也可以在宣告的同時讓它設成某個字串：

string s="TCGS";

而要取得其中某一個字元，和傳統C 的字串一樣是用 s[i] 的方式取得。比較不一樣的是如果 s 有三個字元，傳統 C 的字串的 s[3] 是 0 字元，但是 C++ 的 string 則是隻到 s[2] 這個字元而已。

下面我們把 string 與 字元陣列的語法做一個對照：

操作	string	字元陣列
宣告字串	string s;	char s[100];
取得第 i 個字元	s[i]	s[i]
字串長度	s.length() 或 s.size()	strlen(s)
讀取一行	getline(cin, s);	gets(s);
設成某字串	s="TCGS";	strcpy(s, "TCGS");
字串相加	s=s+"TCGS"; s+="TCGS"	strcat(s, "TCGS");
字串比較	s=="TCGS"	strcmp(s, "TCGS")

從上面的表格，我們可以發現 string 的用法比較直觀，因此如果沒有特別的需要，儘量使用 string 會比較方便。

 

二、stringstream

stringstream 是 C++ 提供的另一個字串型的串流(stream)物件，和之前學過的 iostream、fstream 有類似的操作方式。要使用 stringstream， 必須先加入這一行：

#include <sstream>

stringstream 主要是用在將一個字串分割，可以先用 clear( )以及 str( ) 將指定字串設定成一開始的內容，再用 >> 把個別的資料輸出，例如：

string s;
stringstream ss;
int a, b, c;
getline(cin, s);
ss.clear();
ss.str(s);
ss >> a >> b >> c;

下面我們看到一個使用 stringstream 的例子：

題目：輸入的第一行有一個數字 N 代表接下來有 N 行資料，每一行資料裏有不固定個數的整數(最多 20 個，每行最大 200 個字元)，請你寫一個程式將每行的總和印出來。

輸入：

3
1 2 3
20 17 23 54 77 60
111 222 333 444 555 666 777 888 999

輸出：

6
251
4995

程式如下：

string s;
stringstream ss;
int n, i, sum, a;
cin >> n;
getline(cin, s); // 讀取換行
for (i=0; i<n; i++)
{
    getline(cin, s);
    ss.clear();
    ss.str(s);
    sum=0;
    while (1)
    {
        ss >> a;
        if ( ss.fail() ) break;
        sum+=a;
    }
    cout << sum << endl;
}

 string類型是c語言中char *類型的一種更便利的實現。使用這個類型，不用再去刻意考慮內存的事兒。在做快速開發的時候，string對象提供的便利，還是相當出色的。然而，在這兒提醒一下：string類型很有可能成爲一個工程效率問題的根源，產品級別的應用當中，應該儘量避免在深層循環嵌套中使用string類型。
    除size()外，另外兩個string常用的方法是find和substr。在下面的代碼當中：
    string str = "aaaaddddssdfsasdf";
    size_t pos = str.find("ssdf", 3);                       //用if(pos == string::npos) 用來判斷是否找到子串。
    string str2 = str.substr(pos, 5);
    find函數從str的第3個位置查起，找到ssdf這個子串後，返回子串的位置。而substr函數從pos位置開始，截取5個字符，賦值給str2。也就是說，str2之後的內容將是ssdfs。

    stringstream是字符串流，經常被我用來作數據切分或者類型轉化。一個經常被我用到的函數如下：
string i2s(int i, int len = 0)
{
    stringstream ss;
    ss << setw(len) << setfill('0') << i;
    return ss.str():
}
    以i2s(7, 3)形式調用這個函數，返回的結果是字符串007。我通常在循環裏，這樣產生或者遍歷一些文件。

使用stringstream對象簡化類型轉換

C++標準庫中的<sstream>提供了比ANSI C的<stdio.h>更高級的一些功能，即單純性、類型安全和可擴展性。在本文中，我將展示怎樣使用這些庫來實現安全和自動的類型轉換。

爲什麼要學習

如果你已習慣了<stdio.h>風格的轉換，也許你首先會問：爲什麼要花額外的精力來學習基於<sstream>的類型轉換呢？也許對下面一個簡單的例子的回顧能夠說服你。假設你想用sprintf()函數將一個變量從int類型轉換到字符串類型。爲了正確地完成這個任務，你必須確保證目標緩衝區有足夠大空間以容納轉換完的字符串。此外，還必須使用正確的格式化符。如果使用了不正確的格式化符，會導致非預知的後果。下面是一個例子：

int n=10000;

chars[10];

sprintf(s,”%d”,n);// s中的內容爲“10000”

到目前爲止看起來還不錯。但是，對上面代碼的一個微小的改變就會使程序崩潰：

int n=10000;

char s[10];

sprintf(s,”%f”,n);// 看！錯誤的格式化符

在這種情況下，程序員錯誤地使用了%f格式化符來替代了%d。因此，s在調用完sprintf()後包含了一個不確定的字符串。要是能自動推導出正確的類型，那不是更好嗎？

進入stringstream

由於n和s的類型在編譯期就確定了，所以編譯器擁有足夠的信息來判斷需要哪些轉換。<sstream>庫中聲明的標準類就利用了這一點，自動選擇所必需的轉換。而且，轉換結果保存在stringstream對象的內部緩衝中。你不必擔心緩衝區溢出，因爲這些對象會根據需要自動分配存儲空間。

你的編譯器支持<sstream>嗎？

<sstream>庫是最近才被列入C++標準的。（不要把<sstream>與標準發佈前被刪掉的<strstream>弄混了。）因此，老一點的編譯器，如GCC2.95，並不支持它。如果你恰好正在使用這樣的編譯器而又想使用<sstream>的話，就要先對它進行升級更新。

<sstream>庫定義了三種類：istringstream、ostringstream和stringstream，分別用來進行流的輸入、輸出和輸入輸出操作。另外，每個類都有一個對應的寬字符集版本。簡單起見，我主要以stringstream爲中心，因爲每個轉換都要涉及到輸入和輸出操作。

注意，<sstream>使用string對象來代替字符數組。這樣可以避免緩衝區溢出的危險。而且，傳入參數和目標對象的類型被自動推導出來，即使使用了不正確的格式化符也沒有危險。

string到int的轉換

string result=”10000”;
int n=0;
stream<<result;
stream>>n;//n等於10000

重複利用stringstream對象

如果你打算在多次轉換中使用同一個stringstream對象，記住再每次轉換前要使用clear()方法；

在多次轉換中重複使用同一個stringstream（而不是每次都創建一個新的對象）對象最大的好處在於效率。stringstream對象的構造和析構函數通常是非常耗費CPU時間的。

在類型轉換中使用模板

你可以輕鬆地定義函數模板來將一個任意的類型轉換到特定的目標類型。例如，需要將各種數字值，如int、long、double等等轉換成字符串，要使用以一個string類型和一個任意值t爲參數的to_string()函數。to_string()函數將t轉換爲字符串並寫入result中。使用str()成員函數來獲取流內部緩衝的一份拷貝：

template<class T>

void to_string(string & result,const T& t)

{

 ostringstream oss;//創建一個流

oss<<t;//把值傳遞如流中

result=oss.str();//獲取轉換後的字符轉並將其寫入result
}

這樣，你就可以輕鬆地將多種數值轉換成字符串了：

to_string(s1,10.5);//double到string

to_string(s2,123);//int到string

to_string(s3,true);//bool到string

可以更進一步定義一個通用的轉換模板，用於任意類型之間的轉換。函數模板convert()含有兩個模板參數out_type和in_value，功能是將in_value值轉換成out_type類型：

template<class out_type,class in_value>

out_type convert(const in_value & t)

{

stringstream stream;

stream<<t;//向流中傳值

out_type result;//這裏存儲轉換結果

stream>>result;//向result中寫入值

return result;

}

這樣使用convert()：

double d;

string salary;

string s=”12.56”;

d=convert<double>(s);//d等於12.56

salary=convert<string>(9000.0);//salary等於”9000”

結論

 

在過去留下來的程序代碼和純粹的C程序中，傳統的<stdio.h>形式的轉換伴隨了我們很長的一段時間。但是，如文中所述，基於stringstream的轉換擁有類型安全和不會溢出這樣搶眼的特性，使我們有充足得理由拋棄<stdio.h>而使用<sstream>。<sstream>庫還提供了另外一個特性—可擴展性。你可以通過重載來支持自定義類型間的轉換。

一些實例：

stringstream通常是用來做數據轉換的。

相比c庫的轉換，它更加安全，自動和直接。

 

例子一：基本數據類型轉換例子 int轉string

 

#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream> 

int main()
{
    std::stringstream stream;
    std::string result;
    int i = 1000;
    stream << i; //將int輸入流
    stream >> result; //從stream中抽取前面插入的int值
    std::cout << result << std::endl; // print the string "1000"
} 

 

 

運行結果：

 

例子二：除了基本類型的轉換，也支持char *的轉換。

 

#include <sstream>
#include <iostream> 

int main()
{
    std::stringstream stream;
    char result[8] ;
    stream << 8888; //向stream中插入8888
    stream >> result; //抽取stream中的值到result
    std::cout << result << std::endl; // 屏幕顯示 "8888"
} 

 

 

 

例子三：再進行多次轉換的時候，必須調用stringstream的成員函數clear().

 

#include <sstream>
#include <iostream>
int main()
{
    std::stringstream stream;
    int first, second;
    stream<< "456"; //插入字符串
    stream >> first; //轉換成int
    std::cout << first << std::endl;
    stream.clear(); //在進行多次轉換前，必須清除stream
    stream << true; //插入bool值
    stream >> second; //提取出int
    std::cout << second << std::endl;
} 

 

運行clear的結果

沒有運行clear的結果