C++字符串基础

字符串
字符串是存储在内存的连续字节中的一系列字符，C++处理字符串有两种方式：
一、来自C语言的C-风格字符串（C-style string）；
二、string 类库；

一、C-风格字符串（C-style string）
存储在连续字节中的字符意味着可以将字符串保存在char数组中，其中每个字符都位于自己的数组元素中。C-风格字符串（c-string）具有一种特殊的性质：以空字符（null）结尾，空字符被写作’\\0’,其ASCII码为0，用来标记字符串的结尾。例如，下面的声明：
char ex1[3] ={‘c’,’b’,b’};
char ex2[3] ={‘c’,’b’,’\\0’};
char ex3[3]=”cb”
char ex4[]=”you and i”
这两个都是char 数组 （字符数组），但只有第二个是字符串（C-string）。

1.1 初始化与输出：空字符特性对字符串使用极其重要，首先，C-string 存储在字符数组中并且其一律默认以空字符结尾，所以，当使用字符串常量(由双引号包含，其隐式的包含了末尾的空字符)对一个字符数组进行初始化时，要注意字符串的真正长度是显式长度+1，因此，当这个真正长度大于字符数组长度时，(idel)将认定出错(上面ex3)。 当然可以以另一种方式初始化字符数组(上面的ex4),这种数组的初始化方法在类型变为int等的时候将出现错误(未指明数组大小)，但对char类型有效。因为字符串的存储方式为字符数组，对其进行输出时将与字符数组的输出方式相同：
以字符串名称 (也是相应字符数组第一个单元的地址)为地址索引，将之后的每个内存单元中的内容作为char类型数据（字符数据）进行输出，直到遇到空字符。
使用这种方式可以输出一个字符串变量或字符数组，(因为二者在内存空间上是同一种存储方式，因此输出也具有相同的方式),要注意如果该部分内存空间上是字符串时，因为其存储空间末尾位置固定出现空字符，因此可以实现字符串变量的完整输出。但当存储的只是普通的一组字符时，(其中未必有空字符出现)，输出索引将一直在内存空间上向后延续，将每个字节解释为要打印的字符，直到遇到空字符为止。
另外，由双引号包括的字符串常量的值(例如：”schoolhahh”)实际上是该字符串所在的地址，(故而可以使用这种方式对字符数组进行赋值)。 但是要与其他数组的输出区分：

int list1[5]={1,2,3,4,5}
char list2[5]=”abs”
cout <<list1: 43FE8A02
cout <<list2: abs

1.2 拼接字符串： C++允许拼接字符串，即将两个用引号括起的字符串合并为一个，事实上，任何两个由空白(空格、制表符和换行符)分隔的字符串常量都将自动拼接为一个。注意：拼接时前字符串最后的’\\0’会被后字符串的第一个字符取代，意味着二者之间不会添加任何间隙。

1.3 在数组中使用字符串：将字符串存储到数组中常用两种方法：一，将数组初始化为字符串常量；二，将键盘或文件输入读入到数组中。下面的程序演示了这两个方法：
char name[5];
char nn[5]=”stay”;
cin >> name; :you and i
cout << endl << nn; :stay
cout << endl << name; :you // 在这里忽视了输入的空格 （1）
cout << sizeof(name) : 5 //返回整个数组的长度
cout <<strlen(name) :3 //将存储在数组中的内容视为一个字符串，返回其长度（忽视末尾的空字符）
前面的(1)式说明在使用键盘或文件对字符数组进行初始化时，cin对象会以空格、制表符和换行符作为字符串的边界，当cin读到这些“边界”时，会默认字符串结束，将已经读取的部分存入数组，且自动在末尾添加空字符。因此，采用这种方式对字符数组进行初始化时，不会有字符数组越界的检查：
char name[5];
cin >> name; :absolutelyyou qwer
cout <<name: :absolutelyyou //持续输出直到空字符
1.4 字符串输入：如上所述， 当利用数组实现字符串的存储时存储着最主要的两个问题：一、字符串边界的鉴定；二、字符数组大小与字符串大小可能存在着冲突。
针对这两个问题分别讨论两种初始化方法：

(1)在程序中直接初始化：
char nn[10] = “SBD sdc”;
char nn[10]=“SBD” \" sdc\";
char nn[10] = “SBD”
\" sdc\";
cout << nn;
根据字符串拼接原理可知，这三种初始化都正确且将得到相同的结果，这种初始化方法将直接对字符串长度进行检查，当字符串的真正长度大于数组长度时，编译器会报错：
char nn[5]=”abcd”; ✔
char nn[5]=”abc” “d”; ✔
char nn[5]=”abcde”; ✖
char nn[5]=”abc” “de” ✖
(2) 通过键盘或文件输入进行初始化：
char nn[5];
cin >>nn; :abcdefgh
如前所述，使用这种方法初始化时，cin对象将一直读取直到出现空格、换行或制表符，并且自动添加空字符为结尾，不存在对字符串大小和数组大小的比较。这种情况下，输出数组中的第i个元素时，只要有效的字符串(strlen())大于等于i，就能输出,而不是根据数组大小(sizeof())来判断：
char nn[5];
cin >> nn; : abcdefgh ijkl
cout << nn << endl; :abcdefgh
cout << nn[7]<<endl; :h
cout << nn[8]<<endl; :
cout << nn[9]<<endl; :
cout << strlen(nn)<<endl; :8
cout << sizeof(nn); :5
由于这种初始化方式对空格、换行和制表符的敏感性，使用时可能产生如下问题：
char name[10];
char like[10];
cout << \"Your name: \" << endl;;
cin >> name; ：John Snow
cout << “what do you like:”<<endl;
cin >> like; ：将跳过该阶段
cout << \"You are \" << name << \" and you like \" << like;
最后的输出为：You are John and you like Snow.
这种特性由输入流的特性决定。为了解决这个问题，可以使用istream类提供的面向行的类成员函数：getline()和get().这两个函数都将读取一行输入。
(1) 面向行的输入getline(name,num):它的两个参数分别为存储输入行的数组名和要读取的最大存储长度。通过换行符来确定行尾，但不保存换行符，相反，在存储字符时，它用空字符来替换换行符。当输入长度超过最大读取长度num时，将自动停止，但不会认为发生了行的改变。
(2) 面向行的输入 get(name,num): 其参数调用与gerline()相同，也是通过换行符判断行尾，但是，get()并不读取换行符，而是将其留在输入队列中。因此在连续使用get()时要注意到换行符的存在，可以使用不带任何参数的get()固定读取下一个字符，来处理这个换行符。

注：getline() 和get()都能实现一行的输入，但是要注意到如果连续两次调用这两个函数，并且前一个因输入达到最大长度限制而非换行符存在而结束，二者在后续的读取上完全不同。
注：考虑到getline()和get()都是istream类的cin对象的函数，其返回值是调用它的对象(即cin)，因此，可以对其进行联用：
cin.getline(name,num).getline(name,num);
cin.get(name,num).get();
注：使用get(name,num)要是得输入更为灵活仔细，因为可以通过使用get()来检查当前读取结束的下一个字符是不是换行符，因此可以判断当前get(name,num)的结束是由于行的结束还是最大长度的限制。

二，string类简介
ISO/ANSI C++标准通过添加string类扩展了C++库，因此现在可以使用string 类型的变量而不是字符数组来存储字符串。string类使用起来更简单，而且提供了一种将字符串作为一种数据类型的表示方法。
要使用string类，必须在程序中包含头文件string，string类位于名称空间std中，因此必须提供一条using编译语句或者通过std::string来引用它。string类的定义隐藏了字符串的数组性质，使得我们可以像处理变量一样处理它。因为在这里，string作为一种像int或char那样的简单变量类型存在，而不是数组这样的复合类型，这样可以省去数组大小的限制。事实上，string类的设计让程序能够自动处理string的大小，当只对string对象进行声明时，会创建一个长度为0的string对象，但程序将输入读到该对象时，将自动调整该对象的长度。
在很多方面，使用string 类对象的方式与使用字符数组的方式相同：
(1) 可以使用C-string来初始化string类对象；
string a=”abc def g”
(2) 可以使用键盘或文件输入存储到string类对象中；
string a;
cin>>a;
(3)可以使用cout来输出string对象；
(4) 可以使用数组表示法来访问存储在string对象中的字符；
string a=”abcd”;
cout<<string[3];
2.1 string 类的操作
赋值：使用string类时，某些操作比使用数组更加简单。例如直接将一个string对象的值赋给另外一个string对象，这在数组中是不被允许的。
拼接和附加：可以使用操作符+直接将两个对象合并起来，还可以使用操作符+=将一个string对象附加到另一个string对象的末尾：
str3=str1+str2;
str1+=str2;

头文件cstring中： strcpy(s1,s2) 复制字符串 s2 到字符串 s1
strcat(s1,s2) 连接字符串 s2 到字符串 s1 的末尾
strlen(s1) 返回字符串 s1 的长度
strcmp(s1,s2) 返回s1与s2的比较结果
strchr(s1,ch) 返回一个指针，指向字符串s1中字符ch的第一次出现的位置
strstr(s1,s2) 返回一个指针，指向字符串s1中s2的第一次出现的位置

函数size()或length()功能与strlen()相同，但这二者是string类的方法，应该以对象调用的形式使用。
string类的输入与输出：可以使用cin和运算符>>以及cout和运算符<<实现对string类进行存储与输出(需要包含头文件string)，其句法与C-风格字符串相同(同样需要注意到空格、换行和制表符的存在)，但是当读取一行输入时，使用的句法有所不同：

string 类型的出现在istream类出现之后，因此，istream的方法与string类对象的结合是以友元函数的形式实现的，这意味着在用istream的getline()方法应用于string对象时，cin对象应作为参数传递给getline():
char a[];
string b;
cin.getline(a,10);
get(cin,b)