在C语言中,用0结束的字符数组表示字符串,有些不方便:1)数组定义后大小不能改变;2)存入的内容只能比数组小,不能大,如果不小心存多了,会引起内存的溢出,这些问题让程序员有些郁闷。

C++的string属于STL(Standard Template Library, 标准模板库)中的定义的类,它会随存放字符的长度自动伸缩,程序员不必担心内存溢出的问题,string类还和C语言的字符串之间还可以很方便的转换。

一、string的声明

首先,为了在程序中使用string类,必须包含头文件 <string>。如下:

#include <string>

注意这里不是string.h,string.h是C语言字符串头文件。

string是一个模板类,位于std命名空间内,为方便使用还需要在程序中增加:

using namespace std;  // 指定缺省的使名空间。
string str;       // 创建string对象。

如果不指定命名空间,也就是说没有using namespace std,创建string对象的方法如下:

std::string str;

示例(book215.cpp)

/*
 * 程序名:book215.cpp,此程序用于演示C++string类。
 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <string>
 
using namespace std;
 
int main ()
{
  char str1[31];   // C语言风格的字符串。
  memset(str1,0,sizeof(str1));
  strcpy(str1,"西施");
 
  string str2;     // C++的string字符串
 
  str2="沉鱼";     // 对str2赋值
  printf("str2=%s\n",str2.c_str());
 
  // 判断str2和str1是否相等
  if (str2!=str1) printf("str2=%s,str1=%s,不相等。\n",str2.c_str(),str1);
 
  strcpy(str1,str2.c_str());   // 把string的内容赋值给C语言风格的字符串。
  printf("str1=%s\n",str1);
}

运行效果

image.png

二、string的重载的操作符

可以用=直接赋值。

可以用 ==、>、<、>=、<=、和!=比较字符串。

可以用+或者+=操作符连接两个字符串。

可以用[]获取指定位置的字符,类似数组。

三、最重要的一个成员函数

  const char *c_str();

string类采用动态分配内存的方式来存放字符串,c_str函数返回这个字符串的地址。

  std::string str1;
  str1="hello world";
  char str2[31];
  strcpy(str2,str1.c_str());

四、string特性描述函数

可用下列函数来获得string的一些特性。

  int size();             // 返回当前字符串的大小。
  int length();           // 返回当前字符串的长度,注意和size的区别。
  void clear();           // 清空字符串。

五、string的其它成员函数

string提供了上百个成员函数,非常丰富,丰富得有点眼花,各位自己找资料,有空的时候再研究一下,断章取义的使用。

六、string的本质

string是一个类,通过动态分配内存,实现对字符串的存储,我们来看以下代码。

示例(book216.cpp)

/*
 * 程序名:book216.cpp,此程序用于演示C++的string类的字符串的地址。
 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525
*/
#include <stdio.h>
#include <string>
 
int main ()
{
  std::string str;
 
  str="www";
  printf("%p\n",str.c_str());
 
  str=str+".freecplus";
  printf("%p\n",str.c_str());
 
  str="freecplus";
  printf("%p\n",str.c_str());
 
  str="www.freecplus.net";
  printf("%p\n",str.c_str());
}

运行效果

image.png

通过以上的例子,我们可以看到,string对象用于存放字符的内存地址是变化的,当前空间如果不足,就重新分配一个新的内存,同时会释放之前的内存,不是什么神奇的技术。

七、应用经验

C++的string类是一个变长的字符串,不需要程序员担心内存溢出的问题,还提供了很多字符串操作函数,初学者可能会想,用它取代C语言中的字符串(以0结尾的字符数组)一定是个很好的主意。我要告诉各位,这是不可能的,因为string中的字符串存储的内存空间没有固定的位置(它也没办法有固定位置)。

对初学者来说,用C/C++写一些简单的程序,做一些简单的事情,不懂得实际项目开发的需求,例如Oracle和MySQL数据库提供的接口,在交换数据的时候需要绑定一个固定的地址,string是做不到的。

我的建议是采用string存放一些需要动态分配内存的临时数据,避开动态内存技术带来的坑,然后转换为C的字符串。C的字符串没有string类那么丰富的成员函数,这个不是问题,我们可以自己写,这也是我不想介绍string成员函数的原因,与其花时间去研究string的成员函数,还不如自己写一个。

了解string类的原理和一些用得着的成员函数就可以了,不必太深入研究,意义不大。

八、课后作业

上网找C++string的资料,看看它的成员函数和重载的操作符,如果觉得有用,就编写代码测试一下,了解一下大概情况。

九、版权声明

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来源:C语言技术网(www.freecplus.net

作者:码农有道

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