C++ string CString 詳解

阿新 • • 發佈：2019-01-05

C++ string 詳解

前言: string 的角色 1 string 使用 1.1 充分使用string 操作符 1.2 眼花繚亂的string find 函式 1.3 string insert, replace, erase 2 string 和 C風格字串 3 string 和 Charactor Traits 4 string 建議 5 小結 6 附錄前言: string 的角色C++ 語言是個十分優秀的語言，但優秀並不表示完美。還是有許多人不願意使用C或者C++，為什麼？原因眾多，其中之一就是C/C++的文字處理功能太麻煩，用起來很不方便。以前沒有接觸過其他語言時，每當別人這麼說，我總是不屑一顧，認為他們根本就沒有領會C++的精華，或者不太懂C++，現在我接觸perl, php, 和Shell指令碼以後，開始理解了以前為什麼有人說C++文字處理不方便了。

舉例來說，如果文字格式是：使用者名稱電話號碼，檔名name.txt Tom 23245332Jenny 22231231Heny 22183942Tom 23245332...現在我們需要對使用者名稱排序，且只輸出不同的姓名。那麼在shell 程式設計中，可以這樣用： awk '{print $1}' name.txt | sort | uniq簡單吧？如果使用C/C++ 就麻煩了，他需要做以下工作：先開啟檔案，檢測檔案是否開啟，如果失敗，則退出。宣告一個足夠大得二維字元陣列或者一個字元指標陣列讀入一行到字元空間然後分析一行的結構，找到空格，存入字元陣列中。關閉檔案寫一個排序函式，或者使用寫一個比較函式，使用qsort排序

遍歷陣列，比較是否有相同的，如果有，則要刪除，copy... 輸出資訊你可以用C++或者C語言去實現這個流程。如果一個人的主要工作就是處理這種類似的文字(例如做apache的日誌統計和分析),你說他會喜歡C/C++麼？當然，有了STL，這些處理會得到很大的簡化。我們可以使用 fstream來代替麻煩的fopen fread fclose, 用vector 來代替陣列。最重要的是用 string來代替char * 陣列，使用sort排序演算法來排序，用unique 函式來去重。聽起來好像很不錯。看看下面程式碼(例程1）：＃i nclude <string>＃i nclude <iostream>

＃i nclude <algorithm>＃i nclude <vector>＃i nclude <fstream>using namespace std;int main(){ ifstream in("name.txt"); string strtmp; vector<string> vect; while(getline(in, strtmp, '/n')) vect.push_back(strtmp.substr(0, strtmp.find(' '))); sort(vect.begin(), vect.end()); vector<string>::iterator it=unique(vect.begin(), vect.end()); copy(vect.begin(), it, ostream_iterator<string>(cout, "/n")); return 0;}也還不錯吧，至少會比想象得要簡單得多！（程式碼裡面沒有對錯誤進行處理，只是為了說明問題，不要效仿).當然，在這個文字格式中，不用vector而使用map會更有擴充性，例如，還可通過人名找電話號碼等等，但是使用了map就不那麼好用sort了。你可以用map試一試。這裡string的作用不只是可以儲存字串，還可以提供字串的比較，查詢等。在sort和unique函式中就預設使用了less 和equal_to函式, 上面的一段程式碼，其實使用了string的以下功能：儲存功能，在getline() 函式中查詢功能，在find() 函式中子串功能，在substr() 函式中 string operator < , 預設在sort() 函式中呼叫 string operator == , 預設在unique() 函式中呼叫總之，有了string 後，C++的字元文字處理功能總算得到了一定補充，加上配合STL其他容器使用，其在文字處理上的功能已經與perl, shell, php的距離縮小很多了。因此掌握string 會讓你的工作事半功倍。1 string 使用其實，string並不是一個單獨的容器，只是basic_string 模板類的一個typedef 而已，相對應的還有wstring, 你在string 標頭檔案中你會發現下面的程式碼:extern "C++" { typedef basic_string <char> string; typedef basic_string <wchar_t> wstring;} // extern "C++"由於只是解釋string的用法，如果沒有特殊的說明，本文並不區分string 和 basic_string的區別。string 其實相當於一個儲存字元的序列容器，因此除了有字串的一些常用操作以外，還有包含了所有的序列容器的操作。字串的常用操作包括：增加、刪除、修改、查詢比較、連結、輸入、輸出等。詳細函式列表參看附錄。不要害怕這麼多函式，其實有許多是序列容器帶有的，平時不一定用的上。如果你要想了解所有函式的詳細用法，你需要檢視basic_string，或者下載STL程式設計手冊。這裡通過例項介紹一些常用函式。 1.1 充分使用string 操作符string 過載了許多操作符，包括 +, +=, <, =, , [], <<, >>等，正式這些操作符，對字串操作非常方便。先看看下面這個例子：tt.cpp（例程2）＃i nclude <string>＃i nclude <iostream>using namespace std;int main(){ string strinfo="Please input your name:"; cout << strinfo ; cin >> strinfo; if( strinfo == "winter" ) cout << "you are winter!"<<endl; else if( strinfo != "wende" ) cout << "you are not wende!"<<endl; else if( strinfo < "winter") cout << "your name should be ahead of winter"<<endl; else cout << "your name should be after of winter"<<endl; strinfo += " , Welcome to China!"; cout << strinfo<<endl; cout <<"Your name is :"<<endl; string strtmp = "How are you? " + strinfo; for(int i = 0 ; i < strtmp.size(); i ++) cout<<strtmp[i]; return 0;} 下面是程式的輸出 -bash-2.05b$ make ttc++ -O -pipe -march=pentiumpro tt.cpp -o tt-bash-2.05b$ ./ttPlease input your name:Heroyou are not wende!Hero , Welcome to China!How are you? Hero , Welcome to China!有了這些操作符，在STL中仿函式都可以直接使用string作為引數，例如 less, great, equal_to 等，因此在把string作為引數傳遞的時候，它的使用和int 或者float等已經沒有什麼區別了。例如，你可以使用： map<string, int> mymap;//以上預設使用了 less<string>有了 operator + 以後，你可以直接連加，例如：string strinfo="Winter";string strlast="Hello " + strinfo + "!";//你還可以這樣：string strtest="Hello " + strinfo + " Welcome" + " to China" + " !";看見其中的特點了嗎？只要你的等式裡面有一個 string 物件，你就可以一直連續"+"，但有一點需要保證的是，在開始的兩項中，必須有一項是 string 物件。其原理很簡單：系統遇到"+"號，發現有一項是string 物件。系統把另一項轉化為一個臨時 string 物件。執行 operator + 操作，返回新的臨時string 物件。如果又發現"+"號，繼續第一步操作。由於這個等式是由左到右開始檢測執行，如果開始兩項都是const char* ，程式自己並沒有定義兩個const char* 的加法，編譯的時候肯定就有問題了。有了操作符以後，assign(), append(), compare(), at()等函式，除非有一些特殊的需求時，一般是用不上。當然at()函式還有一個功能，那就是檢查下標是否合法，如果是使用： string str="winter";//下面一行有可能會引起程式中斷錯誤str[100]='!';//下面會丟擲異常:throws: out_of_rangecout<<str.at(100)<<endl;瞭解了嗎？如果你希望效率高，還是使用[]來訪問，如果你希望穩定性好，最好使用at()來訪問。1.2 眼花繚亂的string find 函式由於查詢是使用最為頻繁的功能之一，string 提供了非常豐富的查詢函式。其列表如下：函式名描述 find 查詢 rfind 反向查詢 find_first_of 查詢包含子串中的任何字元，返回第一個位置 find_first_not_of 查詢不包含子串中的任何字元，返回第一個位置 find_last_of 查詢包含子串中的任何字元，返回最後一個位置 find_last_not_of 查詢不包含子串中的任何字元，返回最後一個位置以上函式都是被過載了4次，以下是以find_first_of 函式為例說明他們的引數，其他函式和其引數一樣，也就是說總共有24個函式：size_type find_first_of(const basic_string& s, size_type pos = 0)size_type find_first_of(const charT* s, size_type pos, size_type n)size_type find_first_of(const charT* s, size_type pos = 0)size_type find_first_of(charT c, size_type pos = 0)所有的查詢函式都返回一個size_type型別，這個返回值一般都是所找到字串的位置，如果沒有找到，則返回string::npos。有一點需要特別注意，所有和string::npos的比較一定要用string::size_type來使用，不要直接使用int 或者unsigned int等型別。其實string::npos表示的是-1, 看看標頭檔案：template <class _CharT, class _Traits, class _Alloc> const basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>::size_type basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>::npos = basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>::size_type) -1;find 和 rfind 都還比較容易理解，一個是正向匹配，一個是逆向匹配，後面的引數pos都是用來指定起始查詢位置。對於find_first_of 和find_last_of 就不是那麼好理解。find_first_of 是給定一個要查詢的字符集，找到這個字符集中任何一個字元所在字串中第一個位置。或許看一個例子更容易明白。有這樣一個需求：過濾一行開頭和結尾的所有非英文字元。看看用string 如何實現：＃i nclude <string>＃i nclude <iostream>using namespace std;int main(){ string strinfo=" //*---Hello Word!......------"; string strset="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"; int first = strinfo.find_first_of(strset); if(first == string::npos) { cout<<"not find any characters"<<endl; return -1; } int last = strinfo.find_last_of(strset); if(last == string::npos) { cout<<"not find any characters"<<endl; return -1; } cout << strinfo.substr(first, last - first + 1)<<endl; return 0;} 這裡把所有的英文字母大小寫作為了需要查詢的字符集，先查詢第一個英文字母的位置，然後查詢最後一個英文字母的位置，然後用substr 來的到中間的一部分，用於輸出結果。下面就是其結果：Hello Word前面的符號和後面的符號都沒有了。像這種用法可以用來查詢分隔符，從而把一個連續的字串分割成為幾部分，達到 shell 命令中的 awk 的用法。特別是當分隔符有多個的時候，可以一次指定。例如有這樣的需求：張三|3456123, 湖南李四,4564234| 湖北王小二, 4433253|北京...我們需要以 "|" ","為分隔符，同時又要過濾空格，把每行分成相應的欄位。可以作為你的一個家庭作業來試試，要求程式碼簡潔。 1.3 string insert, replace, erase 瞭解了string 的操作符，查詢函式和substr，其實就已經瞭解了string的80%的操作了。insert函式, replace函式和erase函式在使用起來相對簡單。下面以一個例子來說明其應用。 string只是提供了按照位置和區間的replace函式，而不能用一個string字串來替換指定string中的另一個字串。這裡寫一個函式來實現這個功能：void string_replace(string & strBig, const string & strsrc, const string &strdst) { string::size_type pos=0; string::size_type srclen=strsrc.size(); string::size_type dstlen=strdst.size(); while( (pos=strBig.find(strsrc, pos)) != string::npos){ strBig.replace(pos, srclen, strdst); pos += dstlen; }}看看如何呼叫：＃i nclude <string>＃i nclude <iostream>using namespace std;int main() { string strinfo="This is Winter, Winter is a programmer. Do you know Winter?"; cout<<"Orign string is :/n"<<strinfo<<endl; string_replace(strinfo, "Winter", "wende"); cout<<"After replace Winter with wende, the string is :/n"<<strinfo<<endl; return 0;}其輸出結果： Orign string is :This is Winter, Winter is a programmer. Do you know Winter?After replace Winter with wende, the string is :This is wende, wende is a programmer. Do you know wende?如果不用replace函式，則可以使用erase和insert來替換，也能實現string_replace函式的功能： void string_replace(string & strBig, const string & strsrc, const string &strdst) { string::size_type pos=0; string::size_type srclen=strsrc.size(); string::size_type dstlen=strdst.size(); while( (pos=strBig.find(strsrc, pos)) != string::npos){ strBig.erase(pos, srclen); strBig.insert(pos, strdst); pos += dstlen; }}當然，這種方法沒有使用replace來得直接。 2 string 和 C風格字串現在看了這麼多例子，發現const char* 可以和string 直接轉換，例如我們在上面的例子中，使用 string_replace(strinfo, "Winter", "wende");來代用 void string_replace(string & strBig, const string & strsrc, const string &strdst) 在C語言中只有char* 和 const char*，為了使用起來方便，string提供了三個函式滿足其要求： const charT* c_str() const const charT* data() const size_type copy(charT* buf, size_type n, size_type pos = 0) const 其中： c_str 直接返回一個以/0結尾的字串。 data 直接以陣列方式返回string的內容，其大小為size()的返回值，結尾並沒有/0字元。 copy 把string的內容拷貝到buf空間中。你或許會問，c_str()的功能包含data()，那還需要data()函式幹什麼？看看原始碼： const charT* c_str () const{ if (length () == 0) return ""; terminate (); return data (); }原來c_str()的流程是：先呼叫terminate()，然後在返回data()。因此如果你對效率要求比較高，而且你的處理又不一定需要以/0的方式結束，你最好選擇data()。但是對於一般的C函式中，需要以const char*為輸入引數，你就要使用c_str()函式。對於c_str() data()函式，返回的陣列都是由string本身擁有，千萬不可修改其內容。其原因是許多string實現的時候採用了引用機制，也就是說，有可能幾個string使用同一個字元儲存空間。而且你不能使用sizeof(string)來檢視其大小。詳細的解釋和實現檢視Effective STL的條款15：小心string實現的多樣性。另外在你的程式中，只在需要時才使用c_str()或者data()得到字串，每呼叫一次，下次再使用就會失效，如：string strinfo("this is Winter");...//最好的方式是:foo(strinfo.c_str());//也可以這麼用:const char* pstr=strinfo.c_str();foo(pstr);//不要再使用了pstr了, 下面的操作已經使pstr無效了。strinfo += " Hello!";foo(pstr);//錯誤！會遇到什麼錯誤？當你幸運的時候pstr可能只是指向"this is Winter Hello!"的字串，如果不幸運，就會導致程式出現其他問題，總會有一些不可遇見的錯誤。總之不會是你預期的那個結果。3 string 和 Charactor Traits 瞭解了string的用法，該詳細看看string的真相了。前面提到string 只是basic_string的一個typedef。看看basic_string 的引數： template <class charT, class traits = char_traits<charT>,class Allocator = allocator<charT> >class basic_string{ //...}char_traits不僅是在basic_string 中有用，在basic_istream 和 basic_ostream中也需要用到。就像Steve Donovan在過度使用C++模板中提到的，這些確實有些過頭了，要不是系統自己定義了相關的一些屬性，而且用了個typedef，否則還真不知道如何使用。但複雜總有複雜道理。有了char_traits，你可以定義自己的字串型別。當然，有了char_traits < char > 和char_traits < wchar_t > 你的需求使用已經足夠了，為了更好的理解string ，咱們來看看char_traits都有哪些要求。如果你希望使用你自己定義的字元，你必須定義包含下列成員的結構：表示式描述 char_type 字元型別 int_type int 型別 pos_type 位置型別 off_type 表示位置之間距離的型別 state_type 表示狀態的型別 assign(c1,c2) 把字元c2賦值給c1 eq(c1,c2) 判斷c1,c2 是否相等 lt(c1,c2) 判斷c1是否小於c2 length(str) 判斷str的長度 compare(s1,s2,n) 比較s1和s2的前n個字元 copy(s1,s2, n) 把s2的前n個字元拷貝到s1中 move(s1,s2, n) 把s2中的前n個字元移動到s1中 assign(s,n,c) 把s中的前n個字元賦值為c find(s,n,c) 在s的前n個字元內查詢c eof() 返回end-of-file to_int_type(c) 將c轉換成int_type to_char_type(i) 將i轉換成char_type not_eof(i) 判斷i是否為EOF eq_int_type(i1,i2) 判斷i1和i2是否相等想看看實際的例子，你可以看看sgi STL的char_traits結構原始碼.現在預設的string版本中，並不支援忽略大小寫的比較函式和查詢函式，如果你想練練手，你可以試試改寫一個char_traits , 然後生成一個case_string類, 也可以在string 上做繼承，然後派生一個新的類，例如：ext_string，提供一些常用的功能，例如：定義分隔符。給定分隔符，把string分為幾個欄位。提供替換功能。例如，用winter, 替換字串中的wende 大小寫處理。例如，忽略大小寫比較，轉換等整形轉換。例如把"123"字串轉換為123數字。這些都是常用的功能，如果你有興趣可以試試。其實有人已經實現了，看看Extended STL string。如果你想偷懶，下載一個頭檔案就可以用，有了它確實方便了很多。要是有人能提供一個支援正則表示式的string，我會非常樂意用。4 string 建議使用string 的方便性就不用再說了，這裡要重點強調的是string的安全性。 string並不是萬能的，如果你在一個大工程中需要頻繁處理字串，而且有可能是多執行緒，那麼你一定要慎重(當然，在多執行緒下你使用任何STL容器都要慎重)。 string的實現和效率並不一定是你想象的那樣，如果你對大量的字串操作，而且特別關心其效率，那麼你有兩個選擇，首先，你可以看看你使用的STL版本中string實現的原始碼；另一選擇是你自己寫一個只提供你需要的功能的類。 string的c_str()函式是用來得到C語言風格的字串，其返回的指標不能修改其空間。而且在下一次使用時重新呼叫獲得新的指標。 string的data()函式返回的字串指標不會以'/0'結束，千萬不可忽視。儘量去使用操作符，這樣可以讓程式更加易懂（特別是那些指令碼程式設計師也可以看懂） 5 小結難怪有人說：string 使用方便功能強，我們一直用它！6 附錄 string 函式列表函式名描述 begin 得到指向字串開頭的Iterator end 得到指向字串結尾的Iterator rbegin 得到指向反向字串開頭的Iterator rend 得到指向反向字串結尾的Iterator size 得到字串的大小 length 和size函式功能相同 max_size 字串可能的最大大小 capacity 在不重新分配記憶體的情況下，字串可能的大小 empty 判斷是否為空 operator[] 取第幾個元素，相當於陣列 c_str 取得C風格的const char* 字串 data 取得字串內容地址 operator= 賦值操作符 reserve 預留空間 swap 交換函式 insert 插入字元 append 追加字元 push_back 追加字元 operator+= += 操作符 erase 刪除字串 clear 清空字元容器中所有內容 resize 重新分配空間 assign 和賦值操作符一樣 replace 替代 copy 字串到空間 find 查詢 rfind 反向查詢 find_first_of 查詢包含子串中的任何字元，返回第一個位置 find_first_not_of 查詢不包含子串中的任何字元，返回第一個位置 find_last_of 查詢包含子串中的任何字元，返回最後一個位置 find_last_not_of 查詢不包含子串中的任何字元，返回最後一個位置 substr 得到字串 compare 比較字串 operator+ 字串連結 operator== 判斷是否相等 operator!= 判斷是否不等於 operator< 判斷是否小於 operator>> 從輸入流中讀入字串 operator<< 字串寫入輸出流 getline 從輸入流中讀入一行 CString,int,string,char*之間的轉換2007年01月06日星期六 11:11 A.M.string 轉 CString CString.format("%s", string.c_str()); char 轉 CString CString.format("%s", char*); char 轉 string string s(char *); string 轉 char * char *p = string.c_str(); CString 轉 string string s(CString.GetBuffer()); 1，string -> CString CString.format("%s", string.c_str()); 用c_str()確實比data()要好. 2，char -> string string s(char *); 你的只能初始化，在不是初始化的地方最好還是用assign(). 3,CString -> string string s(CString.GetBuffer()); GetBuffer()後一定要ReleaseBuffer(),否則就沒有釋放緩衝區所佔的空間. 《C++標準函式庫》中說的有三個函式可以將字串的內容轉換為字元陣列和C—string 1.data(),返回沒有”/0“的字串陣列 2,c_str()，返回有”/0“的字串陣列 3，copy() --------------------------------------------------------------- CString與int、char*、char[100]之間的轉換- - CString與int、char*、char[100]之間的轉換- - CString互轉int 將字元轉換為整數，可以使用atoi、_atoi64或atol。而將數字轉換為CString變數，可以使用CString的Format函式。如 CString s; int i = 64; s.Format("%d", i) Format函式的功能很強，值得你研究一下。 void CStrDlg::OnButton1() { // TODO: Add your control notification handler code here CString ss="1212.12"; int temp=atoi(ss); CString aa; aa.Format("%d",temp); AfxMessageBox("var is " + aa); } sart.Format("%s",buf); CString互轉char* ///char * TO cstring CString strtest; char * charpoint; charpoint="give string a value"; strtest=charpoint; ///cstring TO char * charpoint=strtest.GetBuffer(strtest.GetLength()); 標準C裡沒有string,char *==char []==string 可以用CString.Format("%s",char *)這個方法來將char *轉成CString。要把CString轉成char *，用操作符（LPCSTR）CString就可以了。 CString轉換 char[100] char a[100]; CString str("aaaaaa"); strncpy(a,(LPCTSTR)str,sizeof(a)); /////////////////////////////////////////////////////////////// //string 轉換為 char 型 char* str = strdup ( SendData.strSql.c_str() ); cout << str << endl; char 轉換為 string 型 char* str = "char 轉換為 string 型"; SendData.strSql = str;//SendData.strSql 為std::string型

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