C++ 中常见的字符串定义方式及其用法

引言
最近在学习C++，下面将从基础到进阶的顺序，列出一些 C++ 中常见的字符串定义方式及其用法，包含完整代码和详细注释，加深对代码的理解。

C 风格字符串（char*或 char[]）

• 定义方式

#include <iostream>

int main() {
    // 字符串字面量（不可修改）
    const char* str1 = "Hello";

    // 字符数组（可修改）
    char str2[] = "World";

    // 手动初始化字符数组（需留空间给 '\0'）
    char str3[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};

    std::cout << str1 << " " << str2 << " " << str3 << std::endl;
    return 0;
}


// 输出结果：Hello World Hello

• 特点

  结尾必须是 ‘\0’

  不安全，容易越界或引发未定义行为

  推荐尽量用 std::string 替代

C++ 标准字符串（std::string）

• 常见定义方式与用法

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 定义字符串
    std::string s1 = "Hello";
    std::string s2("World");
    std::string s3 = s1 + ", " + s2 + "!";  // 字符串拼接

    std::cout << s3 << std::endl;  // 输出：Hello, World!

    // 字符访问
    std::cout << "第一个字符：" << s3[0] << std::endl;
    std::cout << "最后一个字符：" << s3.back() << std::endl;

    // 长度与清空
    std::cout << "长度：" << s3.length() << std::endl;
    s3.clear();
    std::cout << "是否为空：" << s3.empty() << std::endl;

    return 0;
}

/*
输出结果：
Hello, World!
第一个字符：H
最后一个字符：!
长度：13
是否为空：1
*/

字符串数组或向量

• 使用 std::vectorstd::string

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main() {
    std::vector<std::string> fruits = {"apple", "banana", "cherry"};

    // 添加元素
    fruits.push_back("date");

    // 遍历
    for (const std::string& fruit : fruits) {
        std::cout << fruit << std::endl;
    }

    return 0;
}

/*
输出结果：
apple
banana
cherry
date
*/

• 使用 std::array<std::string, N>（定长数组）

#include <iostream>
#include <array>
#include <string>

int main() {
    std::array<std::string, 3> days = {"Monday", "Tuesday", "Wednesday"};

    for (const auto& day : days) {
        std::cout << day << std::endl;
    }  // 使用 auto 自动识别数据类型

    return 0;
}

/*
输出结果：
Monday
Tuesday
Wednesday
*/

字符串处理常用操作

• 查找和替换

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string text = "I like apples and apples are sweet.";

    // 查找第一个"apple"
    size_t pos = text.find("apples");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到位置：" << pos << std::endl;
    }

    // 替换第一个"apples"为"oranges"
    text.replace(pos, 6, "oranges");

    std::cout << "替换后：" << text << std::endl;

    return 0;
}

• 子串、大小写、比较

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string s = "HelloWorld";

    // 提取子串
    std::string sub = s.substr(0, 5);  // "Hello"

    // 比较
    if (s == "HelloWorld") {
        std::cout << "字符串相等" << std::endl;
    }

    // 大小写转换（手动方式）
    for (char& c : s) {
        c = tolower(c);  // 或者 toupper(c)
    }

    std::cout << s << std::endl;

    return 0;
}

其他容器中的字符串用法

• std::dequestd::string

#include <iostream>
#include <deque>
#include <string>

int main() {
    std::deque<std::string> queue;

    queue.push_back("first");
    queue.push_back("second");
    queue.push_front("zero");

    for (const auto& item : queue) {
        std::cout << item << std::endl;
    }

    return 0;
}

• std::map<std::string, std::string>

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

int main() {
    std::map<std::string, std::string> dict;

    dict["apple"] = "苹果";
    dict["banana"] = "香蕉";

    for (const auto& [eng, chi] : dict) {
        std::cout << eng << ": " << chi << std::endl;
    }

    return 0;
}

字符串与数值转换

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string numStr = "123";
    int num = std::stoi(numStr);  // string -> int
    double d = std::stod("3.1415");  // string -> double

    std::string s = std::to_string(42);  // int -> string

    std::cout << "整数：" << num << "，浮点数：" << d << "，字符串：" << s << std::endl;

    return 0;
}