本文主要介绍C++中的string类的常见用法。

1. 概述

string是C++标准库的一个重要的部分，主要用于字符串处理。可以使用输入输出流方式直接进行string操作，也可以通过文件等手段进行string操作。同时，C++的算法库对string类也有着很好的支持，并且string类还和c语言的字符串之间有着良好的接口。

2. 常见用法

2.1 string转换为char*

方法一：使用 c_str() 方法，代码（stringsimple.cpp）如下：

#include <string>
#include <iostream>
#include <stdio.h>

using namespace std;

int main()
{
    string strOutput = "Hello World";

    cout << "[cout] strOutput is: " << strOutput << endl;

    // string 转换为 char*
    const char* pszOutput = strOutput.c_str();
    
    printf("[printf] strOutput is: %s\n", pszOutput);

    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

上述代码执行结果说明：

• cout 可直接输出 string 类的对象的内容；
• 使用 c_str() 方法转换 string 类型到 char* 类型时，需要为char*添加 const 关键字；
• printf() 函数不能直接打印 string 类的对象的内容，可以通过将 string 转换为 char* 类型，再使用 printf() 函数打印。

2.1.1 data()方法与c_str()方法

data()方法与c_str()方法相似，都返回 const char* 类型。两者区别和联系如下：

• 在C++98版本中，c_str()返回 const char* 类型，返回的字符串会以空字符（null character）结尾；
• 在C++98版本中，data()返回 const char* 类型，返回的字符串不以空字符（null character）结尾；
• 在C++11版本中，c_str()与data()用法相同（Both string::data and string::c_str are synonyms and return the same value.）

2.2 计算string长度、string字符串比较

示例代码如下：

#include <string>
#include <iostream>

#define HELLOSTR "Hello World"

using namespace std;

int main()
{
    string strOutput = "Hello World";

    int nLen = strOutput.length();

    cout << "the length of strOutput is: " << nLen << endl;

    if (0 == strOutput.compare(HELLOSTR))
    {
        cout << "strOutput equal with macro HELLOSTR" << endl;
    }

    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

[root@node1 /opt/liitdar/mydemos/simples]# ./stringsimple2 
the length of strOutput is: 11
strOutput equal with macro HELLOSTR
[root@node1 /opt/liitdar/mydemos/simples]# 

上述代码执行结果说明：

• string类型可直接使用 length() 方法计算字符串长度，该方法计算结果为字符串的实际长度，如本例中"Hello World"字符串的长度为11；
• string类型可使用 compare(const string& str) 方法进行字符串比较。

2.3 string对象判空

可使用 empty() 方法对string类型的对象进行判空，如下：

    if (str2.empty())
    {
        cout << "str2 is empty." << endl;
    }

2.4 char*、char[]转换为string

将 char*、char[] 转换为 string 类型时，直接进行赋值操作，将 char*、char[] 的变量赋值给 string 对象即可。

说明：这里所说的“赋值”操作，实际上是将 char*、char[] 定义的字符串的首地址赋值给 string 对象了。

示例代码（stringtochar.cpp）如下：

#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    const char* pszName = "liitdar";
    char pszCamp[] = "alliance";

    string strName;
    string strCamp;

    strName = pszName;
    strCamp = pszCamp;

    cout << "strName is: " << strName << endl;
    cout << "strCamp is: " << strCamp << endl;

    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

2.5 string类的find方法

使用string类的find方法，在字符串中检索自字符串是否存在。

2.5.1 用法

用法如下：

size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;
size_t find (const char* s, size_t pos, size_t n) const;
size_t find (char c, size_t pos = 0) const;

2.5.2 返回值

find函数返回值：

The position of the first character of the first match. If no matches were found, the function returns string::npos.

size_t is an unsigned integral type (the same as member type string::size_type).

2.5.3 示例代码

find方法的示例代码（string_find_test1.cpp）如下：

#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    // 待检索的字符串
    string strOutput = "|0|1|2|";
    // 需要检索的子串
    string strObj = "|1|";

    // 子串位于字符串中的位置
    size_t nLoc = strOutput.find(strObj);
    // 如果检索到子串在字符串中，则打印子串的位置
    if (nLoc != string::npos)
    {
        cout << "nLoc is: " << nLoc << endl;
    }

    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

2.6 string类的insert方法

使用string类的insert方法，向字符串中插入字符（串）。官方的定义如下：

Inserts additional characters into the string right before the character indicated by pos (or p).

2.6.1 用法

string (1)	string& insert (size_t pos, const string& str);
substring (2)	string& insert (size_t pos, const string& str, size_t subpos, size_t sublen);
c-string (3)	string& insert (size_t pos, const char* s);
buffer (4)	string& insert (size_t pos, const char* s, size_t n);
fill (5)	string& insert (size_t pos, size_t n, char c); void insert (iterator p, size_t n, char c);
single character (6)	iterator insert (iterator p, char c);
range (7)	template <class InputIterator>     void insert (iterator p, InputIterator first, InputIterator last);

2.6.2 示例代码

insert方法的示例代码（string_insert_test1.cpp）如下：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    string strDemo = "I am";

    strDemo.insert(4, " good.");

    cout << "strDemo is: " << strDemo << endl;

    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

2.7 int类型转为string类的方法

这里介绍两种常见的 int 类型转换为 string 类的方法，示例代码如下：

#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>

using namespace std;

int main()
{
    // 方法1
    int nNum1 = 123;
    stringstream ss;

    ss << nNum1;
    string strTest1 = ss.str();
    cout << "strTest1 is: " << strTest1 << endl;

    /*
    string strTest2;
    strTest2 << ss;     // stringstream 未定义 << 操作符，故此句报错
    cout << "strTest2 is: " << strTest2 << endl;
    */

    string strTest3;
    ss >> strTest3;
    cout << "strTest3 is: " << strTest3 << endl;

    // 方法2
    int nNum2 = 456;
    string strTest4;
    strTest4 = to_string(nNum2);    // C++11 标准
    cout << "strTest4 is: " << strTest4 << endl;

    return 0;
}

编译并执行上述代码，结果如下：

2.7 替换字符串中的空格

替换字符串中的空格，是一种常见的应用场景，下面通过代码示例介绍使用 string 类实现字符串中空格替换的方法。

示例代码如下：

// 面试题：替换空格
// 题目：请实现一个函数，把字符串中的每个空格替换成"%20"。例如输入“We are happy.”，
// 则输出“We%20are%20happy.”。

#include <iostream>
#include <string>

/* length 为字符串str可供使用的最大容量，大于或等于字符串str的实际长度 */
void ReplaceBlank(string & str, const int & length)
{
    if (str == "" && length <= 0)
    {
        return;
    }

    // originalLength为字符串str的实际长度
    int originalLength = 0;
    int numberOfBlank = 0;
    for (int i = 0; str[i] != '\0'; i++)
    {
        ++ originalLength;

        if (str[i] == ' ')
        {
            ++ numberOfBlank;
        }
    }

    // newLength为把空格替换成'%20'之后的长度
    int newLength = originalLength + numberOfBlank * 2;
    if (newLength > length)
    {
        return;
    }

    // 根据空格数量，重新分配str所占空间
    str.resize(newLength);
    
    // 设定原始字符串和更新后字符串的索引值
    int indexOfOriginal = originalLength - 1;
    int indexOfNew = newLength - 1;
    // 由尾至头，依次检索原始字符串内容
    while (indexOfOriginal >= 0 && indexOfNew > indexOfOriginal)
    {
        if (str[indexOfOriginal] == ' ' && numberOfBlank != 0 )
        {
            // 具体的替换位置与原始字符串中空格的数量有关
            // 需根据原始字符串中空格的数量设置偏移量
            str.replace(indexOfOriginal + (numberOfBlank - 1) * 2, 3, "%20");
            
            -- numberOfBlank;
            indexOfNew = indexOfNew - 3;
        }
        else
        {
            str.replace(indexOfNew, 1, 1, str[indexOfOriginal]);
            -- indexOfNew;
        }

        -- indexOfOriginal;
    }
}

// ==================== 测试代码 ====================
void Test(const string & testName, string & str, const int & length, const string & expected)
{
    if (testName != "")
    {
        cout << testName << " begins: " << endl;
    }
    
    if (expected == "" && str == "")
    {
        cout << "passed." << endl;
        return;
    }

    ReplaceBlank(str, length);

    if (expected == "" && str != "")
    {
        cout << "failed." << endl;
    }
    else if (0 == str.compare(expected))
    {
        cout << "passed." << endl;
    }
    else
    {
        cout << "failed." << endl;
    }
}

// 空格在句子中间
void Test1()
{
    const int & length = 100;
    string str = "hello world";
    
    Test("Test1", str, length, "hello%20world");
}

// 空格在句子开头
void Test2()
{
    const int & length = 100;
    string str = " helloworld";
    
    Test("Test2", str, length, "%20helloworld");
}

// 空格在句子末尾
void Test3()
{
    const int & length = 100;
    string str = "helloworld ";
    
    Test("Test3", str, length, "helloworld%20");
}

// 连续有两个空格
void Test4()
{
    const int & length = 100;
    string str = "hello  world";
    
    Test("Test4", str, length, "hello%20%20world");
}

// 传入空字符串
void Test5()
{
    string str = "";
    
    Test("Test5", str, 0, "");
}

//传入内容为一个空格的字符串
void Test6()
{
    const int & length = 100;
    string str = " ";
    
    Test("Test6", str, length, "%20");
}

// 传入的字符串没有空格
void Test7()
{
    const int & length = 100;
    string str = "helloworld";
    
    Test("Test7", str, length, "helloworld");
}

// 传入的字符串全是空格
void Test8()
{
    const int & length = 100;
    string str = "   ";
    
    Test("Test8", str, length, "%20%20%20");
}

int main()
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    Test7();
    Test8();

    return 0;
}

上述代码的运行结果如下：

2.8 获取string最后一个字符

使用back函数获取字符串最后一个字符，用法如下：

char c = s.back();