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C++:string

news 来源：原创 2025/5/9 19:11:14

一、string概念

之前介绍过通过字符数组保存字符串，然后对字符数组中的字符串做各种操作；为了更加简单方便，在C++中，又增加了 string 来处理字符串。

char str[20] = "hello world";

string 字符串其实是一种更加高级的封装， string 字符串中包含大量的方法，这些方法使得字符串的操作变得更加简单。那到底什么是string呢？C++中将字符串直接作为一种类型，也就是 string 类型，使用 string 类型创建的对象就是C++ 的字符串。

string s1;
string s2 = "abc";

使用 C++ 中提供的 string 时，必须添加头文件 <string>。

二、string 常见操作

1. 创建字符串

string s1;//创建空字符串
string s2 = "abc";//创建字符串

#include <iostream>
#include <string> //添加string头文件
using namespace std;
int main()
{string s1;string s2 = "hello world";cout << "s1:" << s1 << endl; //s1:cout << "s2:" << s2 << endl; //s2：hello worldreturn 0;
}

创建字符串的方式与前面学习到创建内置数据类型的方式相同，只是这里的字符串类型为 string 。

（1）string s1 表示创建空字符串，相当于创建整型 int a ，但未给 a 一个初始值。

（2） string s2 = "hello world" 表示创建一个字符串s2，它的内容是" hello world "，要注意 s2 中的字符串不再以 \0 作为结束标志了。（C 语言风格的字符串是以 \0 作为结束标志的）后面还会介绍别的创建字符串的方法，但这种方法是最常见的。

上面这个图，仅仅是字符串s2的示意图，实际上 string 类型的字符串比这个要复杂的多，我们可以大概这样去理解，更多的知识需要学习C++的类和对象的知识才能明白。

当然C++中的 string 创建的字符串和 char 类型的数组所表示的字符串还有一个区别， string 类型的字符串对象可以直接赋值，比如：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s1("hello world");string s2("hehe");s2 = s1;cout << s2 << endl;return 0;
}

除了以上创建字符串的写法外，C++中还有一些其他的创建字符串方式。如：

string s("hello world"); //等同于string s1 = "hello world";
string s1 = s; //⽤⼀个现成的字符串s，初始化另外⼀个字符串s1

2. string字符串的输入

（1） cin的方式

可以直接使用 cin 给 string 类型的字符串中输入一个字符串的数据。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s;//输入 cin >> s;//输出cout << s << endl;return 0;
}

其实 cin 的方式给 string 类型的字符串中输入数据的时候，可以输入不带空格的字符串。但是如果带有空格，遇到空格也就读取结束了，没有办法正常读取，那怎么办呢？解决办法就是使用

getline 。

（2） getline 的方式

getline 是C++标准库中的一个函数，用于从输入流中读一行文本，并将其存储为字符串。getline 函数有两种不同的形式，分别对应着字符串的结束方式。

istream& getline (istream& is, string& str);
istream& getline (istream& is, string& str, char delim);

istream 是输入流类型， cin 是 istream 类型的标准输入流对象。

ostream 是输出流类型， cout 是 ostream 类型的标准输出流对象。

getline 函数是输入流中读取一行文本信息，所有如果是在标准输入流（键盘）中读取数据，就可以传 cin 给第一个参数。

第一种 getline 函数以换行符（ '\n' ）作为字符串的结束标志，它的一般格式是:

getline(cin, string str)
//cin -- 表⽰从输⼊流中读取信息
//str 是存放读取到的信息的字符串

这种形式的 getline 函数从输入流（例如 cin ）中读取文本，直到遇到换行符（ '\n' ）为止，然后将读取到的文本（不包括换行符）存储到指定的 string 类型的变量 str 中。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{string name;getline (cin, name);cout << name << endl;return 0;
}

第二种 getline 函数允许用户自定义结束标志，它的一般格式是:

getline(cin, string str, char delim)
//cin -- 表⽰从输⼊流中读取信息
//str 是存放读取到的信息的字符串
//delim 是⾃定义的结束标志

这种形式的 getline 函数从输入流中读取文本，直到遇到用户指定的结束标志字符（ delim ）为止，然后将读取到的文本（不包括结束标志字符）存储到指定的 string 类型的变量 str 中。

#include<iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{string name;getline (cin, name, 'q');cout << name << endl;return 0;
}

在使用C++中的 string 字符串时，想要输入的字符串中包含空格，那么 getline 函数就是必须的。在竞赛中为了方便处理字符串，通常会使用 string 类型的字符串，所以在字符串输入的时候 getline 就很常见。

3. size()

string 中提供了 size() 函数用于获取字符串长度。

使用示例：

#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s;string s1 = "hello";string s2 = "hello world";string s3 = "12ab!~ "; cout << "s:" << s.size() << endl;cout << "s1:" << s1.size() << endl;cout << "s2:" << s2.size() << endl;cout << "s3:" << s3.size() << endl;return 0;
}

需要注意的是，像 char 、 int 、 double 等内置类型的数据在操作的时候，我们是不会使用 . 操作符的。string 是 C++提供的一种更加复杂的封装类型，在 string 类型的变量中加入了操作这个字符串的各种方法（函数）, 比如求字符串长度、字符串末尾插入⼀个字符等操作。所以要对 string 类型的变量进行各种操作，就可以使用 . 操作符来使用这些函数。

我们可以看下⾯的例⼦，⼤家要仔细体会。

通过 size() 能获得字符串的长度，顺便就可以使用这个长度遍历字符串的，注意 string 类型的字符串是可以通过下标访问的，比如：

#incldue <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s = "abcdef";int i = 0;for(i = 0; i < s.size(); i++){cout << s[i] << " ";}return 0;
}

4.迭代器(iterator)

迭代器是一种对象，它可以用来遍历容器（比如 string ）中的元素，迭代器的作用类似于指针，或者数组下标。访问迭代器指向的值，需要解引用(*)。

C++ 中的 string 提供了多种迭代器，用于遍历和操作字符串中的内容。这里给大家介绍一种最常

用的迭代器。

begin() 和 end()

begin() ：返回指向字符串第一个字符的迭代器，需要一个迭代器的变量来接收。

end() ：返回指向字符串最后一个字符的下一个位置的迭代器（该位置不属于字符串）。

string 中 begin() 和 end() 返回的迭代器的类型是 string::iterator 。

迭代器是可以进行大小比较，也可以进行 + 或者 - 整数运算的。

比如： it++ ，就是让迭代器前进一步， it-- 就是让迭代器退后一步。

同一个容器的两个迭代器也可以相减，相减结果的绝对值，是两个迭代器中间元素的个数。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s = "abcdef";string::iterator it1 = s.begin();string::iterator it2 = s.end();cout << (it1 < it2) << endl;cout << it1 - it2 << endl;return 0;
}

迭代器通常用于遍历字符串的，可以正序遍历，也可以逆序遍历。

正序遍历：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s = "abcdef"; //auto it 是让编译器⾃动推到it的类型for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) { cout << *it << ' '; }//string::iterator 是正向迭代器类型//string::iterator it，是直接创建迭代器，it是针对字符串的迭代器for (string::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it) { cout << *it << ' '; }return 0;
}

逆序遍历：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s = "abcdef"; for (string::iterator it = s.end() - 1; it >= s.begin(); --it) { cout << *it << ' '; }return 0;
}

通过迭代器找到元素后，改变迭代器指向的元素，是可以直接改变字符串内容的。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string str = "abcdef"; cout << str << endl;for (string::iterator it = str.begin(); it != str.end(); ++it) { *it = 'x'; }cout << str << endl;return 0;
}

5.push_back()

push_back() 用于在字符串尾部插一个字符。

使用示例：

#include <iostream>
#include<string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{//向空字符串中尾插字符string s;s.push_back('h');s.push_back('e');s.push_back('l');s.push_back('l');s.push_back('o');cout << s << endl;//向⾮空字符串中尾插字符string s1 = "hello ";s1.push_back('w');s1.push_back('o');s1.push_back('r');s1.push_back('l');s1.push_back('d');cout << s1 << endl;//批量插⼊字符string s2;for (char c = 'a'; c <= 'f'; c++){s2.push_back(c);}cout << s2 << endl;return 0;
}

6.字符串的+=和+运算

push_back() 是用于在字符串后添加一个字符，然而部分情况下我们需要向原有的字符串后继续添

加字符串。

其实 string 类型的字符串是支持 + 和 += 运算的。这里的本质是 string 中重载了operator+= 这个操作符。

具体使用请看下面的示例：

#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "hello";s += " world"; //字符串⽤双引号，等价于 s = s + " world"cout << s << endl;//除了+=操作，也可以使⽤'+'灵活进⾏字符串拼接//1.尾部拼接string s1 = "hello";cout << s1 + " world" << endl; //s1仍然是"hello" s1 = s1 + " world";cout << s1 << endl; //s1是"hello world" //2.头部拼接string s2 = "hello";s2 = "world " + s2 ; cout << s2 << endl; //s2为："world hello" return 0;
}

7.pop_back()

pop_back() 用于删除字符串中尾部的一个字符。这个成员函数是在 C++11 标准中引入的，有的编

译器可能不支持。

使用示例：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{string s = "hello";cout << "s:" << s << endl;//尾删s.pop_back();cout << "s:" << s << endl;//尾删s.pop_back();cout << "s:" << s << endl;return 0;
}

但是当字符串中没有字符的时候，再调用 pop_back() 时，程序会出现异常。这种行为也是未定义

行为，要避免使用。

#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s;s.pop_back();return 0;
}

在DevC++上，程序最终崩溃了。

为避免循环删除导致对空字符串进行尾删，可以将删除全部字符的代码写成：

#include <iostream>
#include<string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "abc";while(s.size() > 0) //通过size()函数来控制字符串的⻓度{s.pop_back();}return 0;
}

8.insert

如果我们需要在字符串中间的某个位置插入一个字符串，怎么办呢？这时候我们得掌握一个函数就是 insert。

函数原型如下：

string& insert (size_t pos, const string& str); //pos位置前⾯插⼊⼀个string字符串
string& insert (size_t pos, const char* s); //pos位置前⾯插⼊⼀个C⻛格的字符串
string& insert (size_t pos, size_t n, char c);//pos位置前⾯插⼊n个字符c

代码举例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s = "abcdefghi";string str = "xxx";cout << s << endl;s.insert(3, str);cout << s << endl;return 0;
}
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s = "abcdefghi";cout << s << endl;s.insert(3, "xxx");cout << s << endl;return 0;
}
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{string s = "abcdefghi";cout << s << endl;s.insert(3, 3, 'x');cout << s << endl;return 0;
}

9.find()

find() 函数用于查找字符串中指定子串/字符，并返回子串/字符在字符串中第一次出现的位置。

size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;
//查找string类型的字符串str，默认是从头开始查找，pos可以指定位置开始
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;
//查找C⻛格的字符串s，默认是从头开始查找，pos可以指定位置开始
size_t find (const char* s, size_t pos, size_t n) const;
//在字符串的pos这个位置开始查找C⻛格的字符串s中的前n个字符，
size_t find (char c, size_t pos = 0) const;
//查找字符c，默认是从头开始，pos可以指定位置开始

返回值：

若找到，返回子串/字符在字符串中第一次出现的起始下标位置。

若未找到，返回一个整数值 npos （针对 npos 的介绍会在下面给出）。通常判断 find() 函数的返回值是否等于 npos 就能知道是否查找到子串或者字符。

代码举例：

//代码1
#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "hello world hello everyone";string str = "llo";//查找string类型的字符串size_t n = s.find(str);//省略第二个参数，默认为0，从头开始cout << n << endl;n = s.find(str, n + 1); //从n+1这个指定位置开始查找cout << n << endl;//查找C⻛格的字符串n = s.find("llo");//省略第二个参数，默认为0，从头开始cout << n << endl;n = s.find("llo", n + 1); //从n+1这个指定位置开始查找cout << n << endl;return 0;
}
//代码2
#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "hello world hello everyone";//在s中，0这个指定位置开始查找"word"中的前3个字符size_t n = s.find("word", 0, 3);cout << n << endl;n = s.find("everyday", n+1, 5);cout << n << endl;
return 0;
}
//代码3
#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "hello world hello everyone";size_t n = s.find('o');cout << n << endl;n = s.find('o', n + 1);cout << n << endl;return 0;
}
//查找不到的情况
#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "hello world hello everyone";string str = "bit";size_t n = s.find(str);cout << n << endl;if(n != string::npos)cout << "找到了，位置是：" << n << endl;elsecout << "没有找到" << endl;return 0;
}

在字符串中查找字符或者字符串时，有可能查找不到，这时候 find 函数会返回 npos 这个值，该数

字并不是一个随机的数字，而是 string 中定义的一个静态常量 npos 。我们通常会判断 find 函数的返回值是否等于 npos 来判断，查找是否成功。

static const size_t npos = -1;

打印出来看看：

#include <iostream>
#include <string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{//注意：npos是string中定义的，使⽤npos需要带上string::指明是string类中的cout << "npos:" << string::npos << endl; //npos:18446744073709551615return 0;
}

10.substr()

substr() 函数用于截取字符串中指定位置指定长度的子串。函数原型如下：

string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;
//pos 的默认值是0，也就是从下标为0的位置开始截取
//len 的默认值是npos，意思是⼀直截取到字符串的末尾

substr() :如果函数不传参数，就是从下标为0的位置开始截取，直到结尾，得到的是整个字符串；

substr(pos) ：从指定下标 pos 位置开始截取子串，直到结尾；

substr(pos, len) ：从指定下标 pos 位置开始截取长度为 len 的子串。

返回值类型： string ，返回的是截取到的字符串，可以使用 string 类型的字符串接收。

代码举例：

#include <iostream>
#include<string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "hello world hello everyone";string s1 = s.substr(7);cout << s1 << endl;string s2 = s.substr(7, 6);cout << s2 << endl;return 0;
}

substr() 和 find() 经常是配合使用的， find 负责找到位置， substr 从这个位置向后获得字符串。

#include <iostream>
#include<string> //添加string头⽂件
using namespace std;
int main()
{string s = "hello world hello everyone";size_t n = s.find("world");string s2 = s.substr(n, 10);cout << s2 << endl;return 0;
}

11.string的关系运算

在实际写代码的过程中经常会涉及到两个字符串比较大小，比如：判断你输入的密码是否正确，就得将输入的密码和数据库中正确的密码比较。

那么两个 string 类型字符串是否可以比较大小呢？其实是可以的，C++中为string提供了一系列的关系运算。

支持的关系运算：

string s1 = "abc";
string s2 = "abcd";
char s3[] = "abcdef"; //C⻛格的字符串
(1) s1 == s2
bool operator== (const string& lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s1 == s2
bool operator== (const char* lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s3 == s1
bool operator== (const string& lhs, const char* rhs);//使⽤⽅式：s1 == s3
(2) s1 != s2
bool operator!= (const string& lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s1 != s2
bool operator!= (const char* lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s3 != s1
bool operator!= (const string& lhs, const char* rhs);//使⽤⽅式：s1 != s3
(3) s1 < s2
bool operator< (const string& lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s1 < s2
bool operator< (const char* lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s3 < s1
bool operator< (const string& lhs, const char* rhs);//使⽤⽅式：s1 < s3
(4) s1 <= s2
bool operator<= (const string& lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s1 <= s2
bool operator<= (const char* lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s3 <= s1
bool operator<= (const string& lhs, const char* rhs);//使⽤⽅式：s1 <= s3
(5) s1 > s2
bool operator> (const string& lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s1 > s2
bool operator> (const char* lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s3 > s1
bool operator> (const string& lhs, const char* rhs);//使⽤⽅式：s1 > s3
(6) s1 >= s2
bool operator>= (const string& lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s1 >= s2
bool operator>= (const char* lhs, const string& rhs);//使⽤⽅式：s3 >= s1
bool operator>= (const string& lhs, const char* rhs);//使⽤⽅式：s1 >= s3

上述的关系运算符的重载看着复杂，但是使用起来是非常简单的。

关于操作符的重载，只有深入学习C++的类和对象，才能深入理解和掌握，在竞赛中不需要深入挖掘，会使用就行，但是要使用C++进行工程性开发的时候这部分知识一定要补上。

注：字符串的比较是基于字典序进行的，比较是对应位置上字符的ASCII值的大小；比较的不是字符串的长度。

比如：

"abc" < "aq" //'b'的ascii码值是⼩于'q'的
"abcdef" < "ff" //'a'的ASCII码值是⼩于'f'的
"100" < "9" //'1'的ASCII码值是⼩于'9'的

代码举例1：

#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{string s1 = "hello world";string s2 = "hello";if (s1 == (s2 + " world")) {cout << "s1 == s2" << endl;}else{cout << "s1 != s2" << endl;}return 0;
}

代码举例2：

#include <iostream>
#include <string> 
using namespace std;
int main()
{string s1 = "abcd";string s2 = "abbcdef";char s3[] = "bbc";if (s1 > s2)cout << "s1 > s2" << endl;elsecout << "s1 <= s2" << endl;if (s1 == s2)cout << "s1 == s2" << endl;elsecout << "s1 != s2" << endl;if (s1 <= s3)cout << "s1 <= s3" << endl;elsecout << "s1 > s3" << endl;return 0;
}

12.和string相关的函数

(1）stoi/stol

stoi 是将字符串转换成 int 类型的值

stol 是将字符串转换成 lon g int 类型的值

这里以 stoi 为例讲解一下这两函数的使用方式。

stoi 函数其实可以将一个 string 类型的字符串，转化为整型，函数原型如下：

int stoi (const string& str, size_t* idx = 0, int base = 10);
long stol (const string& str, size_t* idx = 0, int base = 10);

str 表示被转换的 string 类型的字符串

idx 是一个输出型参数，也就是这个通过这个参数会带回一个值。 idx 是一个指针，需要在外边创建一个 size_t 类型的值，传递它的地址给 idx ，这个参数将会带回 str 中无法正确匹配数字的第一个字符的位置。如果不想使用这个参数，可以将这个参数设为NULL或0。

base 表示被解析的字符串中数字的进制值，可能是 2 , 8 , 10 , 16 或者 0 。

默认情况下这个值是 10 ，表示 10 进制数字

如果传递的是 2 ，表示被解析的字符串中是 2 进制的数字，最终会转换成 10 进制

如果传递的是 8 ，表示被解析的字符串中是 8 进制的数字，最终会转换成 10 进制

如果传递的是 16 ，表示被解析的字符串中是 16 进制的数字，最终会转换成 10 进制

如果传递的是 0 ，会根据字符串的内容的信息自动推导进制，比如：字符串中有 0x ，就认为

是 16 进制， 0 开头会被认为是 8 进制，最终会转换成 10 进制。

代码举例：

#include <iostream>
#include<string> 
using namespace std;
int main()
{size_t pos = 0;string s1 = "11x34";int ret1 = stoi(s1, &pos, 16);cout << ret1 << endl;cout << "pos:" << pos << endl;string s2 = "11x34";int ret2 = stoi(s2, &pos, 2);cout << ret2 << endl;cout << "pos:" << pos << endl;string s3 = "0x11x34";int ret3 = stoi(s3, &pos, 0);cout << ret3 << endl;cout << "pos:" << pos << endl;return 0;
}

（2）stod/stof

stod 是将字符串转换成 double 类型的值，函数原型如下，和 stoi 函数的比较的话，少了描述

字符串中数字进制的参数，其他参数一致。 stof 是将字符串转换成 flaot 类型的值。

double stod (const string& str, size_t* idx = 0);
float stof (const string& str, size_t* idx = 0);

代码举例：

#include <iostream>
#include<string> 
using namespace std;
int main()
{string s = "3.14x456";double ret = stod(s, NULL);cout << ret << endl;return 0;
}

（3）to_string

函数原型如下：

string to_string (int val);
string to_string (long val);
string to_string (long long val);
string to_string (unsigned val);
string to_string (unsigned long val);
string to_string (unsigned long long val);
string to_string (float val);
string to_string (double val);
string to_string (long double val);

tostring 函数可以将数字转换成字符串，从上述函数原型的角度看的话，可以将整型、浮点型的数

字转换成字符串的，使用起来也非常简单。

代码举例：

#include <iostream>
#include <string> 
using namespace std;
int main()
{string pi = "pi is " + to_string(3.14159);cout << pi << endl;return 0;
}

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