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1 C++标准库字符串

1.1 c++字符串流 sstream（常用于格式转换）

C++标准库中的<sstream>提供了比ANSI C的<stdio.h>更高级的一些功能，即单纯性、类型安全和可扩展性。在本文中，我将展示怎样使用这些库来实现安全和自动的类型转换。在过去留下来的程序代码和纯粹的C程序中，传统的<stdio.h>形式的转换伴随了我们很长的一段时间。但是，如文中所述，基于stringstream的转换拥有类型安全和不会溢出这样抢眼的特性，使我们有充足得理由抛弃<stdio.h>而使用<sstream>。<sstream>库还提供了另外一个特性—可扩展性。你可以通过重载来支持自定义类型间的转换。

为什么使用sstream？下面是一个例子：

int n=10000;

chars[10];

sprintf(s, ”%d”, n);// s中的内容为“10000”

到目前为止看起来还不错。但是，对上面代码的一个微小的改变就会使程序崩溃：

int n=10000;

char s[10];

sprintf(s, ”%f”, n);//错误的格式化符，浮点类型转换为字符串去要跟大的空间

s在调用完sprintf()后包含了一个不确定的字符串。要是能自动推导出正确的类型，那不是更好吗？

由于n和s的类型在编译期就确定了，所以编译器拥有足够的信息来判断需要哪些转换。<sstream>库中声明的标准类就利用了这一点，自动选择所必需的转换。而且，转换结果保存在stringstream对象的内部缓冲中。你不必担心缓冲区溢出，因为这些对象会根据需要自动分配存储空间。

<sstream>库定义了三种类：istringstream、ostringstream和stringstream，分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。另外，每个类都有一个对应的宽字符集版本。（注：istringstream类用于执行C++风格的串流的输入操作。ostringstream类用于执行C风格的串流的输出操作。stringstream类同时可以支持C风格的串流的输入输出操作）

istringstream类是从istream（输入流类）和stringstreambase（c++字符串流基类）派生而来， ostringstream是从ostream（输出流类）和stringstreambase（c++字符串流基类）派生而来， stringstream则是从iostream(输入输出流类)和和stringstreambase（c++字符串流基类）派生而来。

注意，<sstream>使用string对象来代替字符数组（头文件内部已经包含了<string>头文件，使用时无语另外包含，同样需要使用命名空间std）这样可以避免缓冲区溢出的危险。而且，传入参数和目标对象的类型被自动推导出来，即使使用了不正确的格式化符也没有危险。

*案例* string -> int

#include <sstream>

using namespace std;

void StringToInt()

{

int n;

string str = "1999";

stringstream stream;//

stream << str;

stream >> n;

}

*案例* string -> float

#include <sstream>

using namespace std;

void StringToFloat()

{

float n;

string str = "1999.36763";//如果字符串不是正确的数值如"1999.yuagdaj"也不会报错，但转换结果则不可确定

stringstream stream;//用于输入输出，也可用于数据类型转换

stream << str;

stream >> n;

}

*案例* std::stringstream当然支持char *

#include <sstream>
#include <iostream>
int main()
{
    std::stringstream stream;
    char result[8] ;//使用char数组是必须考虑数组会不会越界
    stream << 8888; //向stream中插入8888
    stream >> result; //抽取stream中的值到result
    std::cout << result << std::endl; // 屏幕显示 "8888"
}

1.1.1 重复利用stringstream对象（提高系统效率）

如果你打算在多次转换中使用同一个stringstream对象，记住再每次转换前要使用clear()方法；在多次转换中重复使用同一个stringstream（而不是每次都创建一个新的对象）对象最大的好处在于效率。stringstream对象的构造和析构函数通常是非常耗费CPU时间的。

*案例* 重复使用stringstream

#include <sstream>
#include <iostream>
int main()
{
    std::stringstream stream;
    int first, second;
    stream<< "456"; //插入字符串
    stream >> first; //转换成int
    std::cout << first << std::endl;
    stream.clear(); //在进行多次转换前，必须清除stream

    stream << true; //插入bool值
    stream >> second; //提取出int
    std::cout << second << std::endl;
}

1.1.2 在类型转换中使用模板

你可以轻松地定义函数模板来将一个任意的类型转换到特定的目标类型。例如，需要将各种数字值，如int、long、double等等转换成字符串，要使用以一个string类型和一个任意值t为参数的to_string()函数。to_string()函数将t转换为字符串并写入result中。使用str()成员函数来获取流内部缓冲的一份拷贝：

*案例* 模板函数to_string()

template<class T>

void to_string(string &result, const T &resource)

{

ostringstream oss;//stringstream也可

oss << resource;

result = oss.str();

}

//如果resource是浮点数可能会被转换成科学计数法表示,而且会在一定程度上失去精度

这样，你就可以轻松地将多种数值转换成字符串了：

to_string(s1,10.5);//double到string

to_string(s2,123);//int到string

to_string(s3,true);//bool到string

//调用

string a = "\0";

double b = 17474747.7854757;

to_string<double>(a, b);

可以更进一步定义一个通用的转换模板，用于任意类型之间的转换。函数模板convert()含有两个模板参数out_type和in_value，功能是将in_value值转换成out_type类型：

//将in_value类型值转换为out_type类型值

template<class out_type, class in_value>

out_type convert(const in_value &t)

{

stringstream stream;

stream << t;//向流中传值

out_type result;//这里存储转换结果

stream >> result;//向result中写入值

return result;

}

//调用

string a = "162.924";

double b;

b = convert<double,string>(a);

1.1.3 使用sstream来进行输入输出

string input("hello,this is a test");

istringstream is(input);

string s1, s2, s3, s4;

is >> s1 >> s2 >> s3 >> s4;//s1="hello,this",s2="is",s3="a",s4="test"，拆分是以空格或转义字符’\n’为间隔

ostringstream os;

os << s1 <<' '<< s2 <<' '<< s3 <<' '<< s4;

cout << os.str();

string input("hello,this is a test");

stringstream is(input);

string s1, s2, s3, s4;

is >> s1 >> s2 >> s3 >> s4;//s1="hello,this",s2="is",s3="a",s4="test"

is << s1 <<' '<< s2 <<' '<< s3 <<' '<< s4;

cout << is.str();

1.2 C++标准string对象

c++标准库中，有一个string，这个相信大家都知道，其实它是一个basic_string的一个typedef，其实在msdn这些地方，查string查不到什么太多东西，需要了解内部接口，得查basic_string。至于char_traits，是base_string的一个模板参数，它主要负责关于字符的属性和方法，譬如 eq、lt、compare、find 这些，比较字符大小，查找字符等等，这个类有什么用呢？可以重载来改变string的一些字符相关的内部属性，譬如大小写敏感、字符串比较这些，具体的接口，而且，里面的接口基本上都是 static ，可以类似strcpy、strlen这样的接口直接使用（这个好像意义不大：P）大小写不敏感的string的具体实现，只需要简单的重载一下 char_traits 就OK了，主要就是几个字符比较接口

要想使用标准C++中string类，必须要包含

#include <string>// 注意是<string>，不是<string.h>，带.h的是C语言中的头文件

using std::string;

using std::wstring;

或

using namespace std;

下面你就可以使用string/wstring了，它们两分别对应着char和wchar_t。

string和wstring的用法是一样的，以下只用string作介绍

1.2.1 string类的构造函数

string(const char *s); //用c字符串s初始化

string(int n,char c); //用n个字符c初始化

此外，string类还支持默认构造函数和复制构造函数，如string s1；string s2="hello"；都是正确的写法。当构造的string太长而无法表达时会抛出length_error异常

1.2.2 string类的字符操作：

const char &operator[](int n)const;

const char &at(int n)const;

char &operator[](int n);

char &at(int n);

operator[]和at()均返回当前字符串中第n个字符的位置，但at函数提供范围检查，当越界时会抛出out_of_range异常，下标运算符[]不提供检查访问。

string str = "0000aaaa";

char ch = str[10];//直接内存报错

string str = "0000aaaa";

char ch = str.at(10);

const char *data()const;//返回一个非null终止的c字符数组

const char *c_str()const;//返回一个以null终止的c字符串

int copy(char *s, int n, int pos = 0) const;//把当前串中以pos开始的n个字符拷贝到以s为起始位置的字符数组中，返回实际拷贝的数目

注：VC++库建议使用str._Copy_s(ch, sizeof(ch), str.length(), 2);//参数依次：目标char数组指针；接收缓冲区大小；拷贝的字节数；拷贝字符串在string对象中的起始位置

1.2.3 string的特性描述:

int capacity()const; //返回当前容量（即string中不必增加内存即可存放的元素个数）

int max_size()const; //返回string对象中可存放的最大字符串的长度

//在64位的windows系统中调用unsigned long long maxlen = str.max_size();//maxlen== 4294967294

int size()const; //返回当前字符串的大小

int length()const; //返回当前字符串的长度，在结果上length()==size()

bool empty()const; //当前字符串是否为空

void resize(int len,char c);//把string字符串当前大小设置为len，并用字符c填充不足的部分（扩充时）

1.2.4 string类的输入输出操作:

string类重载运算符operator>>用于输入，同样重载运算符operator<<用于输出操作。

函数getline(istream &in,string &s);用于从输入流in中读取字符串到s中，以换行符'\n'分开。

//使用std::getline(std::cin, str);

1.2.5 string的赋值：

//也可以用来将char*转换成string

string &operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串

string &assign(const char *s); //用c类型字符串s赋值

string &assign(const char *s,int n); //用c字符串s开始的n个字符赋值

string &assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串

string &assign(int n,char c); //用n个字符c赋值给当前字符串

string &assign(const string &s,int start,int n); //把字符串s中从start开始的n个字符赋给当前字符串

string &assign(const_iterator first,const_itertor last); //把first和last迭代器之间的部分赋给字符串

1.2.6 string的连接：

string &operator+=(const string &s); //把字符串s连接到当前字符串的结尾

string &append(const char *s); //把c类型字符串s连接到当前字符串结尾

string &append(const char *s,int n); //把c类型字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾

string &append(const string &s); //同operator+=()

string &append(const string &s,int pos,int n); //把字符串s中从pos开始的n个字符连接到当前字符串的结尾

string &append(int n,char c); //在当前字符串结尾添加n个字符c

string &append(const_iterator first,const_iterator last);//把迭代器first和last之间的部分连接到当前字符串的结尾

1.2.7 string的比较：

bool operator==(const string &s1,const string &s2)const;//比较两个字符串是否相等

运算符">","<",">=","<=","!="均被重载用于字符串的比较；

int compare(const string &s) const; //比较当前字符串和s的大小

int compare(int pos, int n,const string &s)const; //比较当前字符串从pos开始的n个字符组成的字符串与s的大小

int compare(int pos, int n,const string &s,int pos2,int n2)const; //比较当前字符串从pos开始的n个字符组成的字符串与s中

//pos2开始的n2个字符组成的字符串的大小

int compare(const char *s) const;

int compare(int pos, int n,const char *s) const;

int compare(int pos, int n,const char *s, int pos2) const;

compare函数在>时返回1，<时返回-1，==时返回0

1.2.8 string的子串：

string substr(int pos = 0,int n = npos) const;//返回pos开始的n个字符组成的字符串

1.2.9 string的交换：

void swap(string &s2); //交换当前字符串与s2的值

1.2.10 string类的查找函数：

int find(char c, int pos = 0) const; //从pos开始查找字符c在当前字符串的位置

int find(const char *s, int pos = 0) const; //从pos开始查找字符串s在当前串中的位置

int find(const char *s, int pos, int n) const; //从pos开始查找字符串s中前n个字符在当前串中的位置

int find(const string &s, int pos = 0) const; //从pos开始查找字符串s在当前串中的位置

//查找成功时返回所在位置，失败返回string::npos的值

int rfind(char c, int pos = npos) const; //从pos开始从后向前查找字符c在当前串中的位置

int rfind(const char *s, int pos = npos) const;

int rfind(const char *s, int pos, int n = npos) const;//从pos开始从后向前查找字符串s中前n个字符组成的字符串在当前串中的位置

int rfind(const string &s,int pos = npos) const;

//成功返回所在位置，失败时返回string::npos的值

int find_first_of(char c, int pos = 0) const;//从pos开始查找字符c第一次出现的位置

int find_first_of(const char *s, int pos = 0) const;

int find_first_of(const char *s, int pos, int n) const; //从pos开始查找当前串中第一个在s的前n个字符组成的数组里的字符的位置。

int find_first_of(const string &s,int pos = 0) const;

//查找失败返回string::npos

int find_first_not_of(char c, int pos = 0) const;

int find_first_not_of(const char *s, int pos = 0) const;

int find_first_not_of(const char *s, int pos,int n) const;

int find_first_not_of(const string &s,int pos = 0) const;

//从当前串中查找第一个不在串s中的字符出现的位置，失败返回string::npos

int find_last_of(char c, int pos = npos) const;

int find_last_of(const char *s, int pos = npos) const;

int find_last_of(const char *s, int pos, int n = npos) const;

int find_last_of(const string &s,int pos = npos) const;

int find_last_not_of(char c, int pos = npos) const;

int find_last_not_of(const char *s, int pos = npos) const;

int find_last_not_of(const char *s, int pos, int n) const;

int find_last_not_of(const string &s,int pos = npos) const;

//find_last_of和find_last_not_of与find_first_of和find_first_not_of相似，只不过是从后向前查找

1.2.11 string类的替换函数：

string &replace(int p0, int n0,const char *s);//删除从p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s

string &replace(int p0, int n0,const char *s, int n);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入字符串s的前n个字符

string &replace(int p0, int n0,const string &s);//删除从p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s

string &replace(int p0, int n0,const string &s, int pos, int n);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入串s中从pos开始的n个字符

string &replace(int p0, int n0,int n, char c);//删除p0开始的n0个字符，然后在p0处插入n个字符c

string &replace(iterator first0, iterator last0,const char *s);//把[first0，last0）之间的部分替换为字符串s

string &replace(iterator first0, iterator last0,const char *s, int n);//把[first0，last0）之间的部分替换为s的前n个字符

string &replace(iterator first0, iterator last0,const string &s);//把[first0，last0）之间的部分替换为串s

string &replace(iterator first0, iterator last0,int n, char c);//把[first0，last0）之间的部分替换为n个字符c

string &replace(iterator first0, iterator last0,const_iterator first, const_iterator last);//把[first0，last0）之间的部分替换成[first，last）之间的字符串

1.2.12 string类的插入函数：

string &insert(int p0, const char *s);

string &insert(int p0, const char *s, int n);

string &insert(int p0,const string &s);

string &insert(int p0,const string &s, int pos, int n);

//前4个函数在p0位置插入字符串s中pos开始的前n个字符

string &insert(int p0, int n, char c);//此函数在p0处插入n个字符c

iterator insert(iterator it, char c);//在it处插入字符c，返回插入后迭代器的位置

void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last);//在it处插入[first，last）之间的字符

void insert(iterator it, int n, char c);//在it处插入n个字符c

1.2.13 string类的删除函数

iterator erase(iterator first, iterator last);//删除[first，last）之间的所有字符，返回删除后迭代器的位置

iterator erase(iterator it);//删除it指向的字符，返回删除后迭代器的位置

string &erase(int pos = 0, int n = npos);//删除pos开始的n个字符，返回修改后的字符串

1.2.14 string类的迭代器处理：

string类提供了向前和向后遍历的迭代器iterator，迭代器提供了访问各个字符的语法，类似于指针操作，迭代器不检查范围。

用string::iterator或string::const_iterator声明迭代器变量，const_iterator不允许改变迭代的内容。常用迭代器函数有：

const_iterator begin()const;

iterator begin(); //返回string的起始位置

const_iterator end()const;

iterator end(); //返回string的最后一个字符后面的位置，哨兵的位置

const_iterator rbegin()const;

iterator rbegin(); //返回string的最后一个字符的位置

const_iterator rend()const;

iterator rend(); //返回string第一个字符位置的前面，哨兵的位置

rbegin和rend用于从后向前的迭代访问，通过设置迭代器string::reverse_iterator,string::const_reverse_iterator实现

浅谈c++字符串——1 C++标准库字符串