【C++】C++之string

String

這篇文章寫很好，忍不住保留下來，作者若不同意轉載，請與我聯繫，立即處理。

平臺：CSDN博客
作者：@fei
地址：http://blog.csdn.net/tengfei461807914/article/details/52203202

使用場合

string是C++標準庫的一個重要的部分，主要用於字符串處理。可以使用輸入輸出流方式直接進行操作，也可以通過文件等手段進行操作。同時C++的算法庫對string也有着很好的支持，而且string還和C語言的字符串之間有着良好的接口。雖然也有一些弊端，但是瑕不掩瑜。
其中使用的代碼多數都是來自cpp官網，因爲例子非常全。

聲明和初始化方法

想使用string首先要在頭文件當中加入< string >
聲明方式也很簡單

(1)聲明：

 string s;//聲明一個string 對象
 string ss[10];//聲明一個string對象的數組

(2)初始化：

使用等號的初始化叫做拷貝初始化，不使用等號的初始化叫做直接初始化。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string s;//默認初始化，一個空字符串
    string s1("ssss");//s1是字面值“ssss”的副本
    string s2(s1);//s2是s1的副本
    string s3=s2;//s3是s2的副本
    string s4(10,'c');//把s4初始化
    string s5="hiya";//拷貝初始化
    string s6=string(10,'c');//拷貝初始化，生成一個初始化好的對象，拷貝給s6

    //string s(cp,n)
    char cs[]="12345";
    string s7(cs,3);//複製字符串cs的前3個字符到s當中

    //string s(s2,pos2)
    string s8="asac";
    string s9(s8,2);//從s2的第二個字符開始拷貝，不能超過s2的size

    //string s(s2,pos2,len2)
    string s10="qweqweqweq";
    string s11(s10,3,4);//s4是s3從下標3開始4個字符的拷貝，超過s3.size出現未定義
    return 0;
}

字符串處理

（1）substr操作：

注意substr沒有迭代器作爲參數的操作

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string s="abcdefg";

    //s.substr(pos1,n)返回字符串位置爲pos1後面的n個字符組成的串
    string s2=s.substr(1,5);//abcde

    //s.substr(pos)//得到一個pos到結尾的串
    string s3=s.substr(4);//efg

    return 0;
}

如果輸入的位置超過字符的長度，會拋出一個out_of_range的異常

（2）insert操作:

代碼來自cpp官網，經過自己的整理

注意用迭代器當參數和無符號數當參數的區別

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string str="to be question";
    string str2="the ";
    string str3="or not to be";
    string::iterator it;

    //s.insert(pos,str)//在s的pos位置插入str
    str.insert(6,str2);                 // to be the question

    //s.insert(pos,str,a,n)在s的pos位置插入str中插入位置a到後面的n個字符
    str.insert(6,str3,3,4);             // to be not the question

    //s.insert(pos,cstr,n)//在pos位置插入cstr字符串從開始到後面的n個字符
    str.insert(10,"that is cool",8);    // to be not that is the question

    //s.insert(pos,cstr)在s的pos位置插入cstr
    str.insert(10,"to be ");            // to be not to be that is the question

    //s.insert(pos,n,ch)在s.pos位置上面插入n個ch
    str.insert(15,1,':');               // to be not to be: that is the question

    //s.insert(s.it,ch)在s的it指向位置前面插入一個字符ch，返回新插入的位置的迭代器
    it = str.insert(str.begin()+5,','); // to be, not to be: that is the question

    //s.insert(s.it,n,ch)//在s的it所指向位置的前面插入n個ch
    str.insert (str.end(),3,'.');       // to be, not to be: that is the question...

    //s.insert(it,str.ita,str.itb)在it所指向的位置的前面插入[ita,itb)的字符串
    str.insert (it+2,str3.begin(),str3.begin()+3); // to be, or not to be: that is the question...

    return 0;
}

（3）erase操作：

用來執行刪除操作，刪除操作有三種：

• 指定pos和len，其中pos爲爲起始位置，pos以及後面len-1個字符串都刪除
• 迭代器，刪除迭代器指向的字符
• 迭代器範圍，刪除這一範圍的字符串，範圍左閉右開

代碼來自cpp官網

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
  std::string str ("This is an example sentence.");
  std::cout << str << '\n';
                          // "This is an example sentence."
  str.erase (10,8);       //            ^^^^^^^^
  //直接指定刪除的字符串位置第十個後面的8個字符
  std::cout << str << '\n';
                            // "This is an sentence."
  str.erase (str.begin()+9);//           ^
  //刪除迭代器指向的字符
  std::cout << str << '\n';
                            // "This is a sentence."
                            //       ^^^^^
  str.erase (str.begin()+5, str.end()-9);
  //刪除迭代器範圍的字符
  std::cout << str << '\n';
                            // "This sentence."
  return 0;
}

（4）append和replace操作:

append函數可以用來在字符串的末尾追加字符和字符串。由於string重載了運算符，也可以用+=操作實現
repalce顧名思義，就是替換的意思，先刪除，後增加。
代碼來自cpp官網，附上自己的解釋

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
    std::string str;
    std::string str2="Writing ";
    std::string str3="print 10 and then 5 more";

    //直接追加一個str2的字符串
    str.append(str2);                       // "Writing "
    //後面追加str3第6個字符開始的3個字符串
    str.append(str3,6,3);                   // "10 "
    //追加字符串形參的前5個字符
    str.append("dots are cool",5);          // "dots "
    //直接添加
    str.append("here: ");                   // "here: "
    //添加10個'.'
    str.append(10u,'.');                    // ".........."
    //添加str3迭代器範圍的字符串
    str.append(str3.begin()+8,str3.end());  // " and then 5 more"
    //最後這個比較特殊，意思是添加5個'A'，實際上參數裏面的65對應的asc碼就是65
    str.append<int>(5,65);                // "....."
    //字符串追加也可以用重載運算符實現
    str+="lalala";
    std::cout << str << '\n';
    return 0;
}

replace的使用方法，replace支持使用無符號整數尋找位置，也支持用迭代器尋找位置

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
    std::string base="this is a test string.";
    std::string str2="n example";
    std::string str3="sample phrase";
    std::string str4="useful.";

    // replace signatures used in the same order as described above:

    // Using positions:                 0123456789*123456789*12345
    std::string str=base;           // "this is a test string."
    //第9個字符以及後面的4個字符被str2代替
    str.replace(9,5,str2);          // "this is an example string." (1)
    //第19個字符串以及後面的5個字符用str的第7個字符以及後面的5個字符代替
    str.replace(19,6,str3,7,6);     // "this is an example phrase." (2)
    //第8個字符以及後面的9個字符用字符串參數代替
    str.replace(8,10,"just a");     // "this is just a phrase."     (3)
    //第8個字符以及後面的5個字符用字符串參數的前7個字符替換
    str.replace(8,6,"a shorty",7);  // "this is a short phrase."    (4)
    //第22以及後面的0個字符用3個歎號替換
    str.replace(22,1,3,'!');        // "this is a short phrase!!!"  (5)
    //迭代器的原理同上
    // Using iterators:                                               0123456789*123456789*
    str.replace(str.begin(),str.end()-3,str3);                    // "sample phrase!!!"      (1)
    str.replace(str.begin(),str.begin()+6,"replace");             // "replace phrase!!!"     (3)
    str.replace(str.begin()+8,str.begin()+14,"is coolness",7);    // "replace is cool!!!"    (4)
    str.replace(str.begin()+12,str.end()-4,4,'o');                // "replace is cooool!!!"  (5)
    str.replace(str.begin()+11,str.end(),str4.begin(),str4.end());// "replace is useful."    (6)
    std::cout << str << '\n';   
    return 0;
}

以上的replace操作可以用insert和erase的操作組合替換，但是replace操作更加方便。

（5）assign操作：
assign操作在一起列容器當中都存在，比如vector等等。是一個很基本的操作函數，string使用assign可以靈活的對其進行賦值。
代碼來自cpp官網

#include <iostream>
#include <string>

int main ()
{
    std::string str;
    std::string base="The quick brown fox jumps over a lazy dog.";

    // used in the same order as described above:
    //直接把base賦值給str
    str.assign(base);
    std::cout << str << '\n';
    //把base第10個字符以及後面的8個字符賦給str
    str.assign(base,10,9);
    std::cout << str << '\n';         // "brown fox"
    //把參數中的0到6個字符串賦給str
    str.assign("pangrams are cool",7);
    std::cout << str << '\n';         // "pangram"
    //直接使用參數賦值
    str.assign("c-string");
    std::cout << str << '\n';         // "c-string"
    //給str賦值10個'*'字符
    str.assign(10,'*');
    std::cout << str << '\n';         // "**********"
    //賦值是10個'-'
    str.assign<int>(10,0x2D);
    std::cout << str << '\n';         // "----------"
    //指定base迭代器範圍的字符串
    str.assign(base.begin()+16,base.end()-12);
    std::cout << str << '\n';         // "fox jumps over"

    return 0;
}

string的搜索操作

string類中提供了很多性能優秀，使用方便的成員方法。而且在泛型算法當中也有很多實用的技巧。

（1）find和rfind函數:

find函數主要是查找一個字符串是否在調用的字符串中出現過，大小寫敏感。
代碼來自cpp官網

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    std::string str ("There are two needles in this haystack with needles.");
    std::string str2 ("needle");

    // different member versions of find in the same order as above:
    //在str當中查找第一個出現的needle，找到則返回出現的位置，否則返回結尾
    std::size_t found = str.find(str2);
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "first 'needle' found at: " << found << '\n';
    //在str當中，從第found+1的位置開始查找參數字符串的前6個字符
    found=str.find("needles are small",found+1,6);
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "second 'needle' found at: " << found << '\n';
    //在str當中查找參數中的字符串
    found=str.find("haystack");
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "'haystack' also found at: " << found << '\n';
    //查找一個字符
    found=str.find('.');
    if (found!=std::string::npos)
    std::cout << "Period found at: " << found << '\n';
    //組合使用，把str2用參數表中的字符串代替
    // let's replace the first needle:
    str.replace(str.find(str2),str2.length(),"preposition");
    std::cout << str << '\n';
    return 0;
}

rfind函數就是找最後一個出現的匹配字符串，返回的位置仍然是從前往後數的。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    std::string str ("The sixth sick sheik's sixth sheep's sick.");
    std::string key ("sixth");//                    ^
    //rfind是找最後一個出現的匹配字符串
    std::size_t found = str.rfind(key);
    if (found!=std::string::npos)
    {
        cout<<found<<endl;//輸出23
        str.replace (found,key.length(),"seventh");//找到的sixth替換成seventh
    }

    std::cout << str << '\n';
    return 0;
}

查找的效率非常高，我沒看過stl源碼剖析，但是感覺是用kmp實現的。呵呵，可以自己寫一個。

（2）find_…_of函數:

find_first_of(args) 查找args中任何一個字符第一次出現的位置
find_last_of(args) 最後一個出現的位置
find_fist_not_of(args) 查找第一個不在args中的字符
find_last_not_of 查找最後一個不在args中出現的字符

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    std::string str1 ("Please, replace the vowels in this sentence by asterisks.");
    std::size_t found1 = str1.find_first_of("aeiou");
    //把所有元音找出來用*代替
    while (found1!=std::string::npos)
    {
        str1[found1]='*';
        found1=str1.find_first_of("aeiou",found1+1);
    }
    std::cout << str1 << '\n';

    //在str2中找到第一個不是消協英文字母和空格的字符
    std::string str2 ("look for non-alphabetic characters...");
    std::size_t found2 = str2.find_first_not_of("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz ");
    if (found2!=std::string::npos)
    {
        std::cout << "The first non-alphabetic character is " << str2[found2];
        std::cout << " at position " << found2 << '\n';
    }
    return 0;
}

find_last_of和find_last_not_of與first基本相同，就不寫例子代碼了。

比較與轉換

類似c語言的字符串比較函數strcmp函數一樣，支持字符串比較操作，同時也類似Python、C#語言中的函數一樣，支持把數字和字符串轉換。有些特性是C++11當中纔有。

注意編譯器bug：
在MinGW編譯器當中如果版本低於3.8，雖然支持c++11但是裏面有一個bug，就是不支持字符串和數組的轉換！要更新MinGW的版本纔可以，或者直接使用g++。

(1)compare函數:

和strcmp函數一樣，如果兩個字符串相等，那麼返回0，調用對象大於參數返回1，小於返回-1。
在compare當中還支持部分比較，裏面有6個參數可以設置。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string s1="123",s2="123";
    cout<<s1.compare(s2)<<endl;//0

    s1="123",s2="1234";
    cout<<s1.compare(s2)<<endl;//-1

    s1="1234",s2="123";
    cout<<s1.compare(s2)<<endl;//1

    std::string str1 ("green apple");
    std::string str2 ("red apple");

    if (str1.compare(str2) != 0)
    std::cout << str1 << " is not " << str2 << '\n';
    //str1的第6個字符以及後面的4個字符和參數比較
    if (str1.compare(6,5,"apple") == 0)
    std::cout << "still, " << str1 << " is an apple\n";

    if (str2.compare(str2.size()-5,5,"apple") == 0)
    std::cout << "and " << str2 << " is also an apple\n";
    //str1的第6個字符以及後面的4個字符和str2的第4個字符以及後面的4個字符比較
    if (str1.compare(6,5,str2,4,5) == 0)
    std::cout << "therefore, both are apples\n";
    return 0;
}

由於string重載了運算符，可以直接用>,<，==來進行比較，也很方便。

（2）數值轉換：

在io的部分有過數值和字符串相互轉換的例子，使用的是stringstream函數，在c++11當中有定義好的現成的函數取調用，非常方便。

string和數值轉換
to_string(val)	把val轉換成string
stoi(s,p,b)	把字符串s從p開始轉換成b進制的int
stol(s,p,b)	long
stoul(s,p,b)	unsigned long
stoll(s,p,b)	long long
stoull(s,p,b)	unsigned long long
stof(s,p)	float
stod(s,p)	double
stold(s,p)	long double

//注意，下段代碼在MinGw中會報錯！即使使用c++11編譯也一樣，無法識別to_string！

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    string s1;
    s1=to_string(100);
    cout<<s1<<endl;
    int a=stoi(s1,0,10)+1;
    cout<<a<<endl;

    return 0;
}