C++中string流知识详解和示例

一、概览与类体系

C++ 提供三种基于内存字符串的流，定义在 <sstream> 中：

• std::istringstream：输入流，从已有字符串中读取并解析。
• std::ostringstream：输出流，向内部缓冲区写入内容，最终取回为字符串。
• std::stringstream：读写流，兼具 istringstream 和 ostringstream 的功能。

它们都继承自 std::basic_iostream<char>，可使用所有流操作符与格式化工具。

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二、常见用法

1. 构造与取出字符串

std::ostringstream oss;             // 默认空缓冲
oss << "Value=" << 42 << ", Pi=" << std::fixed << std::setprecision(3) << 3.14159;
// 获取结果
std::string s = oss.str();          // s == "Value=42, Pi=3.142"

• str()：获取当前缓冲区的字符串。
• str(const std::string&)：重置缓冲区内容。

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2. 字符串解析

std::string line = "123  45.6 OK";
// 将 line 内容作为流缓冲
std::istringstream iss(line);int    a;
double b;
std::string status;// 按空白自动切分并转换
if (iss >> a >> b >> status) {// a==123, b==45.6, status=="OK"
}// 检查是否完全消费或错误
if (iss.fail() && !iss.eof()) {// 转换中发生格式错误
}

• 运算符>> 会跳过空白，并尝试按目标类型解析。
• 解析失败时，流会置 failbit，后续操作将不中断程序，除非打开异常模式。

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3. 读写混合

std::stringstream ss;
ss << "X=" << 10 << ";Y=" << 20;
// 重设读写位置到开头
ss.seekg(0);// 逐字符读取、跳过标识
char    ch;
int     x, y;
ss >> ch >> ch >> x;   // 假设格式 "X=10"
ss >> ch >> ch >> y;   // 跳过 ";Y="

• seekg/seekp 可重定位读/写指针，方便混合使用。
• 在写完后若要读，通常要 ss.seekg(0)；同理，由读转写可用 ss.seekp(0, std::ios::end)。

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三、格式控制与状态检查

1. 格式化：与标准流一致，可用 <iomanip> 中的操纵器，如 std::hex、std::setw、std::setfill、std::boolalpha、std::fixed、std::scientific 等调整输出格式。

2. 状态位：用 good()、fail()、eof()、bad()、rdstate() 检测流状态；用 clear() 重置。

3. 异常模式：

   iss.exceptions(std::ios::failbit | std::ios::badbit);
   try {int v; iss >> v;  // 解析失败即抛异常
   } catch (const std::ios_base::failure& e) {// 处理错误
   }
   

   默认不会抛。

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四、性能与注意事项

• 避免频繁 str() 调用：每次 str() 都会拷贝缓冲区字符串，影响性能。可在最后一次取用时再调用。
• 预分配缓冲：可用 ss.str().reserve(n) 或先构造带初始字符串的 stringstream，减少动态分配。
• 切换格式后状态保留：如果你在一个流上设置了某个格式（如 std::hex），它会一直生效， remember to reset（std::dec）。
• 注意空白和分隔：>> 默认以空白分隔，解析整行或含空格的字段时要用 std::getline。
• 多语种/宽字符：对于 Unicode 或宽字符流请使用 std::basic_stringstream<wchar_t>。

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五、综合示例

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <iomanip>int main() {// 构建字符串std::ostringstream oss;oss << "Point(" << std::setw(2) << std::setfill('0')<< 7 << "," << std::fixed << std::setprecision(1)<< 3.14 << ")";std::string desc = oss.str();  // "Point(07,3.1)"std::cout << desc << "\n";// 解析回数值std::istringstream iss(desc);char ch;int ix;double dy;if ( (iss >> ch >> ch >> ix >> ch >> dy >> ch).good() ) {std::cout << "Parsed: x=" << ix << ", y=" << dy << "\n";} else {std::cerr << "Parse error\n";}// 读写混合：累加偏移std::stringstream ss("100 200 300");int sum = 0, v;while (ss >> v) sum += v;  // sum=600std::cout << "Sum=" << sum << "\n";return 0;
}

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小结

• std::ostringstream：安全构建复杂字符串／格式化输出。
• std::istringstream：高效拆解、解析已知格式的文本。
• std::stringstream：读写一体，用于需要往返操作的场景。
• 始终关注流状态和格式保留，并合理管理缓冲与性能。

掌握这些知识，你就能在日志构建、文本解析、动态内容生成等场景中，灵活高效地运用 C++ 的字符串流。