【C++数据结构 | 字符串速通】10分钟秒杀字符串相关操作 | 字符串的增删改查 | 字符串与数组相互转换

字符串

by.Qin3Yu

文中所有代码默认已使用std命名空间且已导入部分头文件：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

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概念速览

• 字符串是一种非常好理解的数据类型，它用于存储和操作文本数据。字符串可以包含任意字符，包括字母、数字、特殊符号和空格等等。如下，是每个编程初学者几乎都会使用到的字符串：

cout << "Hello World";

• 字符串(string) 和 字符数组(char[]) 都可以存储多个字符，但是他们之间的却有着很大的区别，简单来说，字符串相比于字符数组有着以下优缺点：

优点：
1.方便操作： 字符串提供了许多方便的操作方法，如拼接、截取、查找、替换等。
2.动态内存： 字符串的长度是动态管理的，无需手动跟踪和更新。
3.可常量化： 字符串常量可以直接在代码中使用，而不需要手动创建和初始化字符数组。

缺点：
1.不可修改： 大多数编程语言中的字符串是不可修改的，即无法直接更改字符串中的单个字符。

• 总之，字符串与字符数组相比具有更多的功能和便利性，但在对性能要求较高的情况下，字符数组可能是更好的选择。选择使用哪种类型取决于具体的应用场景和要求。

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字符串操作

声明（string）与输入（cin）输出（cout）

• 在导入了 <string> 头文件后，我们可以直接使用 string 关键字来声明一个字符串，然后使用C++的 标准输入输出流 来进行输入和输出。需要注意的是，字符串需要 用双引号进行包裹 ：

string st;  // 声明一个字符串
cin >> st;  // 输入字符串
cout >> st  // 打印字符串
string st2 = "Genshin";  // 声明并初始化一个 "Genshin" 字符串

• 需要注意：在上面的st2字符串中初始化字符串时，字符串末尾实际还会存在一个null终止符，当某些遍历方法遍历到此终止符时就知道此字符串被遍历完了，如下图所示：
  

获取长度（length）与截取（substr）

• 在字符串中，可以使用std::string类中的 length() 成员方法获取字符串的长度，或是使用 substr() 截取字符串。
• 其中，substr() 有两种常用形式，它可以接受两个参数 (m,n) ，表示截取下标m~n的子字符串，或者接受一个参数 m ，表示截取从下标为m开始的后面所有字符串，如下面的代码所示：
  

string st = "Genshin";
int len = st.length();  // len = 7
string s1 = st.substr(2,4);  // s1 = nsh
string s2 = st.substr(3);  // s2 = shin

查找（find）

• 在字符串操作中，有两种常用方法查找字符串中的指定子串，分别是 find() 和 rfind() ，它们两者的区别在于 find() 会返回子字符串第一次出现在字符串中的位置，而 rfind() 会返回子字符串最后一次出现在字符串中的位置。如下图所示，它们都会返回 子串的第一个字符在字符串中的索引 ：
  

string st = "Genshins";
int a = st.find("ns");  // a = 2
int b = st.rfind("ns");  // a = 6

• 假如字符串中没有匹配的子串，那么 ®find 函数将会返回一个 string::npos 值，这个值解释起来稍显复杂，但是在实际应用中，读者可以直接用 if 语句如下检测 ®find 函数是否返回了 string::npos ：

if (pos == string::npos) { }

替换（replace）

• 在字符串中，我们还可以使用 replace() 方法来修改指定片段的字符串。replace() 方法会接受三个参数，分别是 开始位置的索引、结束位置的索引和需要替换成的字符串 ，如下图所示，使用 replace() 替换字符串后，字符串会 自动调节大小 ：
  

string st = "Genshin";
st.replace(2,4,"mihoyo");  // st = "Gemihoyoin" , st.length() = 9
st.replace(2,4,"6");  // st = "Ge6in" , st.length() = 5

插入（insert）与删除（erase）

• 关于字符串的修改，C++ 还有两种基本的方法，分别是 insert() 和 erase() 。insert() 方法接受两个参数，分别是要 插入位置的下标和要插入的子串 ，插入后，子串的首字符会在第一个参数处，如下图所示：
  

string st = "Genshin";
st.insert(3,"666");  // st = "Gen666shin"

• 同样，erase() 方法也会接受两个参数，分别是要删除片段的 起始和结束位置的下标 ，如下图所示：
  

string st = "Genshin";
st.erase(1,5);  // st = "Gn"

拼接（+ & append）

• 最后，有两种方式可以将两个字符串拼接在一起，分别是直接使用 +号 和使用 append()方法 ，二者在使用上也有部分不同。
• 将两个字符串直接使用 +号 连接，并传递给第三个字符串，原先的两个字符串没有做出任何修改：

string s1 = "Gen";
string s2 = "shin";
string s3 = s1 + s2;  // s3 = "Genshin"

• 如下使用 append() 方法，append() 接受一个参数，即需要拼接的字符串，方法将会直接将子串拼接在字符串 st 后面，不需要第三个字符串：

string s1 = "Gen";
string s2 = "shin";
s1.append(s2);  // s1 = "Genshin"

string与char[]的相互转换

• 在实际应用中，如果我们需要对字符串进行大量的修改，那么将 字符串(string) 转换为 字符数组(char[]) 再进行修改会是更好的选择。可以如下使用 data()方法 配合 copy()方法 将字符串转换为一个可修改的字符数组。特别注意，为了保证转换时的数据正确性，字符串与字符数组相互转换时，字符数组必须以终止符 ‘\0’ 结尾，因此，字符数组的长度要比字符串长1个字符：

string st = "Genshin";
char s[st.length() + 1];  // 声明一个字符数组，长度为字符串长度+1
copy(st.data(), st.data() + st.length() + 1, s);  // 复制字符串到字符数组中

• 再进行相关操作后，我们需要把字符数组再转换为字符串，我们可以直接使用 string 的构造函数 string(CharArray) 直接传入一个字符数组进行初始化，如下所示：

char s[] = {'G','e','n','s','h','i','n','\0'};
string st(s);  // st = "Genshin"

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至此，字符串的相关内容已讲解完毕（=

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by.Qin3Yu