1.1 C++ STL 字符串构造函数

String 字符串操作容器是C++标准中实现的重要容器,其主要用于对字符串的高效处理,它和C风格中的string.h并不是同一个库,两个库有极大的差距,C库中的string.h主要面向过程提供一些处理函数,而C++库中的string则是基于类实现的更高效的一种字符串处理方法集,类中提供了非常方便的成员函数供我们使用.

1.1 字符串构造函数

如下一段C++代码，展示了如何使用STL字符串的不同构造函数对字符串进行赋值和初始化。

在代码中，首先定义了字符串变量str，并将其初始化为"hello lyshark"。然后，使用构造函数将字符串str中的内容全部复制到新的字符串变量str_1中。接着，使用构造函数从字符串str的第2个元素开始，复制5个元素，并赋值给新的字符串变量str_2。

使用构造函数复制字符串str中的所有元素，并赋值给新的字符串变量str_3。接下来，将字符数组ch中的前3个元素赋值给新的字符串变量str_4。最后，使用构造函数将5个字符x组成的字符串xxxxx赋值给新的字符串变量str_5。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string str("hello lyshark"); // 定义一个字符串
  string str_1(str);           // 构造函数,将 str中的内容全部复制到str_1
  
  string str_2(str, 2, 5);     // 构造函数,从字符串str的第2个元素开始,复制5个元素,赋值给str_2
  
  string str_3(str.begin(), str.end()); // 复制字符串 str 的所有元素，并赋值给 str_3

  char ch[] = "lyshark";
  string str_4(ch, 3);    // 将字符串ch的前5个元素赋值给str_4

  string str_5(5, 'x');   // 将 5 个 'X' 组成的字符串 "XXXXX" 赋值给 str_5
  
  system("pause");
  return 0;
}

1.2 字符串对象赋值

如下C++代码，展示了如何使用STL字符串中的assign()函数对字符串进行赋值和操作。

在代码中，首先定义了字符串变量str和new_str，并将其初始化为"lyshark"。然后，使用基本的对象赋值将字符串str的内容赋值给new_str，即new_str = str。

接着，定义了三个新的字符串变量s1、s2和s3，并使用assign()函数对其进行初始化。使用assign()函数的第一个形式，将字符串str从第1位开始向后截取4个字符，并赋值给字符串s1。使用assign()函数的第二个形式，将5个字符A填充到字符串s2中。使用assign()函数的第三个形式，未指定任何参数，因此字符串s3被初始化为空字符串。

最后，使用cout输出字符串s3的内容。由于字符串s3的内容为空，因此输出结果为空行。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string str,new_str;

  str = "lyshark";     // 基本的对象赋值
  new_str.assign(str); // 把str中的数据赋值给new_str

  string s1, s2, s3;

  s1.assign(str, 1, 4);     // 字符串截取从str中第1位开始向后截取4个字符
  s2.assign(5, 'A');        // 想字符串中填充5个A

  cout << s3 << endl;
  
  system("pause");
  return 0;
}

1.3 字符串遍历操作

如下C++代码，展示了如何使用STL字符串中的[]运算符和at()函数遍历字符串，并介绍了在遍历时如何避免越界访问字符串。

在代码中，首先定义了字符串变量str，并将其初始化为"hello lyshark"。

使用[]运算符遍历字符串str中的所有字符，并输出每个字符。需要注意的是，使用[]运算符访问字符串时不能保证索引的有效性，如果访问越界，程序会直接崩溃。

使用at()函数遍历字符串str中的所有字符，并输出每个字符。使用at()函数访问字符串时，如果索引越界，则会抛出out_of_range异常。为了避免程序崩溃，使用try…catch语句来捕获异常并进行处理。

#include <iostream>
#include <string>
#include <stdexcept>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string str = "hello lyshark";

  // 第一种遍历如果字符串越界,会直接挂掉
  for (int x = 0; x < str.size(); x++)
    cout << str[x] << endl;

  // 第二种at遍历,如果越界会抛出异常
  try
  {
    for (int x = 0; x < str.size(); x++)
      cout << str[x] << endl;
  }
  catch (out_of_range &e)
  {
    cout << "异常类型: " << e.what() << endl;
  }
  system("pause");
  return 0;
}

1.4 字符串添加与删除

如下C++代码，展示了如何使用STL字符串中的append()、substr()、erase()和insert()等函数对字符串进行处理。

在代码中，首先定义了字符串变量str1和str2，并将其初始化为hello和lyshark，然后使用append()函数将字符串str2的内容追加到字符串str1的末尾，并输出追加后的结果。

使用append()函数将字符串str2的第1个字符到第3个字符之间的内容追加到字符串str1的末尾，并输出追加后的结果。

定义新的字符串变量str3，并将其初始化为"this is ok"，然后使用substr()函数取子串，并将截取出来的子串赋值给变量str4和str5。

定义新的字符串变量str6，并将其初始化为"real steel"，然后使用erase()函数从第5个字符开始向后删除所有字符，并输出删除后的结果。然后，使用erase()函数从第0个字符开始向后删除4个字符，并输出删除后的结果。

定义新的字符串变量str7，并将其初始化为"hello lyshark"，然后使用insert()函数在下标2处插入字符串"123"，并使用insert()函数在下标3处插入4个字符A，并输出插入后的结果。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string str1("hello "), str2("lyshark");
  str1.append(str2);        // 将str2的内容追加到str1后面
  str1.append(str2, 1, 3);  // 将str2内容从第1个到第3个字符追加到str1后面
  str1.append(5, 'A');      // 向str1子串里面追加5个A

  string str3 = "this is ok";
  string str4 = str3.substr(1,3);  // 截取子串 => his
  string str5 = str3.substr(1, 5); // 截取子串 => his i

  string str6 = "real steel";
  str6.erase(5);               // 从第5个字符开始向后删除所有
  str6.erase(0, 4);            // 从第0个字符开始向后删除4个

  string str7 = "hello lyshark";
  str7.insert(2, "123");     // 在下标 2 处插入字符串"123"
  str7.insert(3, 4, 'A');    // 在下标 3 处插入 5 个 'A'
  
  system("pause");
  return 0;
}

1.5 字符串查找与替换

如下C++代码，展示了如何使用STL字符串中的find()、substr()、find_first_of()、compare()和replace()等函数对字符串进行处理。

使用find()函数在字符串str1中查找字符u第一次出现的位置，并将其赋值给变量x，如果查找到了，则使用substr()函数输出从字符u位置到字符串结尾处的子串。

使用find()函数在字符串str1中查找字符串"Source"，并从下标3的位置开始查找，在找到的位置处使用substr()函数输出从该位置开始到字符串结尾处的子串。

使用find_first_of()函数在字符串str1中查找字符串"urc"中的第一个出现的字符，并将其位置输出。

使用compare()函数比较两个字符串变量str1和str2是否相等，如果不相等，则输出False。

最后，定义了一个新的字符串变量str3，并将其初始化为"hello lyshark"，然后使用replace()函数从第1个位置开始替换3个字符并将其替换成"abcde"。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string str1("Source Code"),str2("Source Code");
  int x;

  if ((x = str1.find("u")) != string::npos)
    cout << str1.substr(x) << endl;    // 查找字符u第一次出现的位置

  if ((x = str1.find("Source", 3)) != string::npos)
    cout << str1.substr(x) << endl;    // 查找Source字符串,并从下标3位置输出
  
  if ((x = str1.find_first_of("urc")) != string::npos)
    cout << x << endl;                // 查找urc字符串最先出现的位置

  if (str1.compare(str2))               // 比较两个字符串是否相等
    cout << "False" << endl;

  string str3 = "hello lyshark";
  str3.replace(1, 3, "abcde");          // 从第1处开始替换3个字符
  cout << str3 << endl;
  
  system("pause");
  return 0;
}

1.6 字符串首尾数据提取

如下C++代码，展示了如何使用STL字符串string类型中的substr()函数和find()函数将字符串分解为多个子串，并输出提取后的结果。

使用find()函数查找字符@在字符串email中的位置，并将其赋值给变量pos。

使用substr()函数提取从字符串email的第0个字符开始到pos位置之前的子串，并将其赋值给变量username，并输出该变量的值。

使用substr()函数提取从字符串email的pos+1位置开始到结束的子串，并将其赋值给变量mail，并输出该变量的值。

读者需要注意，在使用substr()函数提取子串时，第一个参数表示子串的起始位置，第二个参数表示子串的长度。如果第二个参数不写，则默认提取从起始位置开始到字符串结尾处的字符。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string email = "admin@lyshark.cn";
  int pos = email.find("@");

  string username = email.substr(0, pos); // 提取出用户名
  cout << username << endl;

  string mail = email.substr(pos+1);      // 提取出mail邮箱
  cout << mail << endl;

  system("pause");
  return 0;
}

1.7 字符串与字符互转

如下C++代码，展示了如何使用STL字符串string类型和标准库函数实现了不同类型之间的相互转换，包括string转换为char类型，char转换为string类型，以及int转换为string类型。

使用c_str()函数将string类型的变量转换为const char*类型，并将其存储到指针变量ptr中，用于输出其值。

使用指针变量ptr创建一个新的string类型的变量str1，并将转换后的字符串赋值给它，用于输出其值。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string str = "lyshark";

  // string 转换为 -> char *
  const char *ptr = str.c_str();
  cout << ptr << endl;

  // char * 转换为 -> string
  string str1(ptr);
  cout << str1 << endl;

  // int 转换为 -> string
  int Num = 546;
  string str2 = to_string(Num);
  cout << str2 << endl;
  
  system("pause");
  return 0;
}

1.8 字符串大小写互转

如下C++代码，展示了如何使用标准库函数toupper()将字符串中的字母全部转换为大写形式，并输出转换后的结果。

使用toupper()函数将每个字符转换成大写形式，并将转换后的字符再存储回原始的字符串变量str中。

最后，输出字符串中所有的字母字符均已转换成大写形式的结果。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
  string str = "lyshark";
  for (int x = 0; x < str.size(); x++)
    str[x] = toupper(str[x]);   // 全部变大写
    //str[x] = tolower(str[x]); // 全部变小写
    cout << str << endl;
  
  system("pause");
  return 0;
}