字符串操作的常用成员函数总结，包含`std::string`类、字符数组/字符指针相关函数

以下是关于字符串操作的常用成员函数总结，包含std::string类、字符数组/字符指针相关函数，以及两者的对比和注意事项：

一、std::string 类常用成员函数

函数名	描述	示例代码
size()/length()	返回字符串中有效字符的个数（不包含空字符\0）。	cpp<br>std::string str = "hello";<br>std::cout << str.size(); // 输出：5<br>
empty()	检查字符串是否为空（等价于size() == 0）。	cpp<br>std::string str; <br>if (str.empty()) std::cout << "空字符串";<br>
operator[]	通过索引访问指定位置的字符（索引从0开始，不检查越界）。	cpp<br>std::string str = "world";<br>std::cout << str[1]; // 输出：o<br>
at(size_t pos)	通过索引访问指定位置的字符（支持越界检查，越界时抛出out_of_range异常）。	cpp<br>std::string str = "test";<br>try { str.at(5); } catch(...) { ... }<br>
substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)	获取从位置pos开始、长度为len的子字符串（默认取到末尾）。	cpp<br>std::string str = "hello world";<br>std::cout << str.substr(6); // 输出：world<br>
find(const string& str, size_t pos = 0)	从位置pos开始查找子字符串str，返回首次出现的起始索引；未找到返回npos。	cpp<br>std::string str = "abcabc";<br>std::cout << str.find("bc"); // 输出：1<br>
replace(size_t pos, size_t len, const string& str)	从位置pos开始删除len个字符，并插入新字符串str。	cpp<br>std::string str = "old text";<br>str.replace(0, 3, "new"); // str变为"new text"<br>
c_str()	返回以\0结尾的C风格字符数组（const char*）。	cpp<br>std::string str = "c_str demo";<br>const char* cstr = str.c_str();<br>
append(const string& str)	在字符串末尾追加另一个字符串。	cpp<br>std::string a = "hello", b = " world";<br>a.append(b); // a变为"hello world"<br>
clear()	清空字符串（等价于str = ""）。	cpp<br>std::string str = "temp";<br>str.clear(); // str变为空字符串<br>

二、字符数组/字符指针常用函数（C风格字符串）

函数名	描述	示例代码
strlen(const char* s)	计算字符串的长度（不包含\0，需包含头文件<cstring>）。	cpp<br>char arr[] = "hello";<br>std::cout << strlen(arr); // 输出：5<br>
strcpy(char* dest, const char* src)	复制字符串src到dest（需确保dest空间足够，否则导致缓冲区溢出）。	cpp<br>char dest[20] = ""; <br>strcpy(dest, "source"); // dest变为"source"<br>
strcat(char* dest, const char* src)	拼接字符串src到dest末尾（需确保dest空间足够）。	cpp<br>char dest[20] = "hello";<br>strcat(dest, " world"); // dest变为"hello world"<br>
strcmp(const char* s1, const char* s2)	比较两个字符串（按字典序），返回值： - 小于0：s1 < s2 - 0：s1 == s2 - 大于0：s1 > s2	cpp<br>char a[] = "apple", b[] = "banana";<br>std::cout << strcmp(a, b); // 输出负数（'a' < 'b'）<br>
strchr(const char* s, int c)	查找字符c在字符串 s中首次出现的位置（返回指针，未找到返回NULL）。	cpp<br>char* ptr = strchr("hello", 'l'); // ptr指向第一个'l'的位置<br>
strstr(const char* haystack, const char* needle)	查找子字符串needle在主字符串haystack中首次出现的位置（返回指针，未找到返回NULL）。	cpp<br>char* pos = strstr("hello world", "world"); // pos指向"world"的起始位置<br>

三、std::string 与 C风格字符串对比及注意事项

对比维度	std::string	C风格字符串（字符数组/指针）
内存管理	自动管理内存，无需手动分配/释放。	需手动管理内存（malloc/free或静态数组），容易引发内存泄漏或越界。
安全性	提供越界检查（如at()函数）、避免缓冲区溢出。	无内置安全检查，需手动确保操作合法性（如strcpy易导致溢出）。
功能丰富性	内置大量成员函数（如find、replace、substr等）。	依赖C标准库函数，功能相对基础，需组合使用。
空值处理	empty()明确判断空字符串。	通过strlen(s) == 0或指针是否为NULL判断。
数据类型	模板类std::basic_string<char>，可直接操作。	本质为char*指针或静态数组，需通过指针操作。
兼容性	可通过c_str()转换为C风格字符串。	无法直接转换为std::string，需构造函数转换。

注意事项：

1. 使用场景选择：

   • 推荐优先使用std::string，尤其在需要动态扩展、复杂操作或安全性要求高的场景。
   • C风格字符串适用于与C语言接口对接、底层开发或对性能要求极高的场景（需谨慎处理内存）。

2. 转换问题：

   • std::string转C风格字符串：通过c_str()获取const char*（结果包含\0）。
   • C风格字符串转std::string：直接通过构造函数std::string str(c_str);。

3. 性能考量：

   • std::string的某些操作（如频繁拼接）可能存在额外开销，可通过reserve()预分配空间优化。
   • C风格字符串操作更底层，性能可能更高，但需牺牲安全性和开发效率。

4. 避免混合使用：

   • 尽量避免在同一逻辑中混合使用两种字符串类型，减少指针操作带来的风险。

通过合理选择字符串类型和函数，可高效、安全地处理字符串相关需求。std::string适合大多数场景，而C风格字符串适用于特定底层或兼容性场景。