详细介绍：C++ 中string的用法

1.6.1 string类概述

string是 C++ 标准库（STL）提供的字符串处理类，封装了字符串的存储、修改、查找等功

能，相⽐传统的char[]（C ⻛格字符串），具有⾃动内存管理、丰富的成员函数、类型安全等优

⽇常开发中处理字符串的⾸选⼯具。就是势，

今天围绕string核⼼⽤法展开，结合代码⽰例解析关键功能，覆盖初始化、转换、输⼊输出、容量、控制、修改、查找、⽐较等场景。

1.6.2 string的初始化与赋值

string给予多种初始化⽅式，赋值运行也⽀持不同类型的右值，灵活性⾼。

1.6.2.1初始化⽅式（4 种核⼼场景）

void func(int a, int b = 20){...}

void func(int a){...}

void main()

{

// func(10); //错误：编译器无法确定调用哪个（产生歧义）

}

字⾯量初始化

string

str1("hello");

⽤ C ⻛格字符串（const char*）初始化

拷⻉初始化（构 造）

string str2(str1);⽤另⼀个string对象拷⻉创建（调⽤拷⻉构造函数）赋值初始化

string str3 = str1;等价于拷⻉初始化，语法糖形式直接赋值字⾯量

string str4 = "world";⽤ C ⻛格字符串直接赋值初始化

1.6.2.2赋值操作

初始化后可利用= 重新赋值，⽀持两种赋值源：

注意：赋值会覆盖原字符串内容，且string会⾃动管理内存（⽆需⼿动释放旧内容）

1.6.3 string与char*的转换

C++中部分场景需要char* 类型（如 printf、C语⾔接⼝），string提供 c_str()实现转换。

// string初始化

string str;

string str2= "world"; // world

// 用另一个string对象赋值

str = str2; // world

// 用c风格字符串复制

str = "123123";

1.6.3.1核⼼⽅法：c_str()

机制：返回⼀个指向string内部字符数组的const char*指针，该数组以\0 结尾（兼容C⻛格字符串）

代码⽰例：

关键注意事项：

1. 返回值是 const char*，禁⽌强制转换为char* 后修改内容，否则会触发[未定义⾏ 为]（如内存错误）。

❌ 错误⽰例：

（破坏string内部结构）。

2. 指针有效期：仅在string对象未被修改（如append/ erase ）且未被销毁时有效。若string被修改，指针可能失效（内存重新分配）。

1.6.4 string的输⼊与输出

string⽀持C++标准IO流（ cin/cout），但需要注意输⼊的分隔符特性。

#include <iostream>

#include <cstdio>

stringstr3("yueqian");

const char* ptr = str3.c_str();

printf("%s\n",ptr);

char* ptr = (char*)str.c_str(); ptr[0] = 'a';

1.6.4.1输出：cout << string

直接通过 cout 输出，⽆需处理\0 ，简洁直观：

1.6.4.2输⼊：cin >> string于getline

①cin >> string：默认分隔符输⼊

规则：以（空格、制表符、换⾏符）为分隔符，仅读取第⼀个分隔符前的内容。

⽰例：

②getline(cin,string)：整⾏输⼊

场景：需要读取包含空格的整⾏字符串

⽰例：

注意：若 getline前使⽤过 cin >>， cin 会将换⾏符留在输⼊缓冲区，导致getline读取空串，需⽤cin.ignore()清除缓冲区。

stringstr("hello string");

cout <<str <<endl; // 输出：hello string

string str;

cin >>str; // 若输入：“hello world”, str仅存储 hello

cout <<str <<endl; // 输出：hello

string str;

cin.ignore(); // 若之前用了cin >>需清除缓冲区残留的换行符。类似于c语言中的

while(getchar() != '\n')

getline(cin, str); // 若输入：“hello world”, str存储 hello world

返回值

size()返回字符串实用字符个数（不 含'\0'）str.size()

length ()与 size()完全等价（历史兼 容接⼝）

str.length()

capacity()返回当前内存可容纳的最⼤字 符数（不扩容）

str.capacity()

max_size()返回理论最⼤可容纳字符数（系统 / 编译器限制）

str.max_size()

约2^31-1（32位系统）

empty()判断是否为空（size() == 0），返回 bool

str.empty()

false

clear( )

清空有效字符（size()置0，不释放内存）

str.clear();

str.size()

1.6.5 string的容量与状态查询

string提供多个成员函数查询和控制容量，核⼼包括size()/ length()、 capacity()、 max_

size()、 empty()、 clear()。

1.6.5.1核⼼容量函数对⽐

1.6.5.2关键概念辨析【扩展】

Size vscapacity：

size ：实际使⽤的字符数（⽤⼾关⼼的 “⻓度”）。

capacity：当前内存已分配的空间（避免频繁扩容），当size 超过 capacity时，

string会⾃动扩容（通常扩容为原容量的 1.5 倍或 2 倍）。

clear ()不释放内存：clear()仅将 size()设为 0， capacity()不变，若需释放内存，可结合shrink_to_fit()（C++11+）：

1.6.6 string的修改操作

string提供 erase()、 replace()、 swap()等成员函数修改内容，覆盖删除、替换、交换场 景。

1.6.6.1删除字符：erase(pos, count)

能力：从索引pos （0开始）处，删除count 个字符。

代码⽰例：

重载版本：还⽀持凭借迭代器删除单个字符（如str.erase(str.begin() + 2)删除索引2的字符）

1.6.6.2替换字符：replace(pos, count, new_str)

功能：从索引pos 处，删除 count 个字符，再插⼊new_str（ new_str⻓度可与 count 不同）。

stringstr("123456");

str.clear(); // size=0, capacity=6

str.shrink_to_fit(); // capacity变为 0（释放内存)

stringstr4("0123456789abcdef");

cout <<str4 <<endl;

cout <<"size = "<<str4.size() <<",capacity = "<<str4.capacity() <<

endl; // size = 16,capacity = 16

str4.erase(4,8); // 从索引4开始连续删除8个字符

cout <<str4 <<endl;

cout <<"size = "<<str4.size() <<",capacity = "<<str4.capacity() <<

endl; // size = 8,capacity = 16

1.6.6.3交换字符串：swap(s1,s2)

机制：交换两个string对象的内容，效率极⾼（仅交换内部指针和容量，不拷⻉资料）。

代码⽰例：

1.6.7 string的查找与截取

string提供 find()、 find_last_of()等查找函数，以及substr()截取⼦串，满⾜字符串检索需求。

1.6.7.1查找函数：find() 与 find_last_of()

（1）find(sub_str, pos = 0)：正向查找

功能：从索引pos （默认 0）开始，查找sub_str（完整匹配）第⼀次出现的位置，返回索引；未找到返回string::npos（静态常量，表⽰⽆效位置）。

// 替换

stringstr5("0123456789abcdef");

cout <<"替换前：" <<str5 <<endl; // 替换前：0123456789abcdef

str5.replace(3,8,"HELLOWORLD"); // 替换后：012HELLOWORLDbcdef

cout <<"替换后：" <<str5 <<endl;

strings1("郭德纲");

strings2("于谦");

cout <<"交换前：" <<s1 <<"，" <<s2 <<endl;

swap(s1,s2); // 第1种写法

cout <<"交换后：" <<s1 <<"，" <<s2 <<endl;

s1.swap(s2); // 第2种写法

cout <<"交换后：" <<s1 <<"，" <<s2 <<endl;

（2）find_last_of(sub_str)：反向查找字符集

功能：查找 sub_str中任意⼀个字符最后⼀次出现的位置（⾮完整匹配，⽽是字符集匹配）。

1.6.7.2截取⼦串：substr(pos, count = string::npos)

功能：从索引pos 开始，截取 count 个字符；若 count 未指定或超过剩余字符数，截取

到字符串末尾。

代码⽰例：

// 正向查找，返回第一次出现的位置

strings3("invaid conversion from 'const char*' to 'char*'");

// 1. 从头开始开始查找from

cout <<s3.find("from") <<endl; // 找到返回第一次出现的索引，找不到返回-1

// 2. 从指定索引位置开始查找from

cout <<s3.find("from", 18) <<endl;

// 3. 判断是否找到

if (s3.find("test") != string::npos)

{

cout <<"找到 test" <<endl;

}

else

{

cout <<"未找到 test" <<endl;

}

stringstr("from 123 from 456");

cout <<str.find_last_of("from"); // 找 'f'/'r'/'o'/'m'最后出现的位置，输

出 12（第二个 "from"的 'm'）

注意：若 pos 超过 size()，会抛出 out_of_range异常，需确保pos 合法。

1.6.8 string的连接与⽐较

字符串的连接和⽐较是⾼频操作，string⽀持运算符重载与成员函数两种⽅式。

1.6.8.1字符串连接

① +运算符：创建新字符串

特性：连接两个字符串，返回新的string对象（原对象不变）

代码⽰例：

缺点：会创建临时对象，频繁连接时效率较低。

②append()成员函数：原地追加

// 字符串截取

string s4= "0123456789abcdef";

// 从索引10开始，截取5个字符

string sub= s4.substr(s4.find("a"),5);

cout <<sub <<endl; // 输出：abcde

// 从索引12开始，截取到末尾

string sub2= s4.substr(12);

cout <<sub2 <<endl; // 输出：cdef

// + 字符串拼接

stringss1("西安");

stringss2("粤嵌科技");

string ss3= ss1 + ss2;

string sa= "a", sb = "b", sc = "c";

cout <<ss3 <<" " <<(ss1 + ss2) <<endl; // 输出：西安粤嵌科技 西安粤嵌科技

cout <<(sa + sb + sc) <<endl;

功能：在当前字符串末尾追加内容，直接修改原对象（⽆临时对象，效率⾼）

代码⽰例：

1.6.8.2字符串⽐较

① 运算符重载：直观简洁

⽀持 == 、 != 、 < 、 > 、 <= 、 >= ，按字典序（ASCII 码） ⽐较：

②compare()成员函数：灵活精细

功能：返回整数，0 表⽰相等， 正数 表⽰当前字符串⼤，负数 表⽰当前字符串⼩。

代码⽰例：

// append追加

strings11("0123456789abcdef");

strings12("1234");

cout <<"追加前：" <<s11 <<"的大小是：" <<s11.size() <<"，" <<s12 <<"的

大小是：" <<s12.size() <<endl;

cout <<"追加前容量：" <<s11.capacity() <<endl;

s11.append(s12);

cout <<"追加后：" <<s11 <<"的大小是：" <<s11.size() <<"，" <<s12 <<"的

大小是：" <<s12.size() <<endl;

cout <<"追加后容量：" <<s11.capacity() <<endl; // 容器超出后，采用二倍扩容

法

// 关系运算符比较

strings21("abc");

strings22("abc");

cout <<(s21 == s22) <<endl; // 0-不相等，1-相等

cout <<(s21 < s22) <<endl; // 0-不成立，1-成立

cout <<(s21 >= "abd") <<endl; // 0-不成立，1-成立

// compare()比较

strings31("abcdef");

strings32("abc123");

// 1. 完整比较

cout <<s31.compare(s32) <<endl; // 0-相等，大于0-大于，小于0-小于

// 2. 比较子串：s31的前3个字符 vs s32的前三个字符

cout <<s31.compare(0,3,s32,0,3) <<endl;