编辑“︁C++ 与 C 字符串”︁（章节）

= C++与C字符串 =

== 介绍 ==
在C++和C的混合编程中，字符串处理是一个常见且重要的主题。由于C++和C对字符串的处理方式不同，理解它们之间的交互对于编写高效、兼容的代码至关重要。

C语言使用以空字符（'\0'）结尾的字符数组（即C风格字符串）来表示字符串，而C++则提供了更高级的'''std::string'''类。当需要在C++代码中调用C库函数，或者在C代码中使用C++库时，字符串的转换和互操作性就显得尤为重要。

== C风格字符串 ==
C风格字符串是简单的字符数组，以空字符（'\0'）作为结束标志。例如：
<syntaxhighlight lang="c">
char str[] = "Hello, World!";
</syntaxhighlight>
这里，'''str'''是一个包含14个字符的数组（包括结尾的'\0'）。

=== 基本操作 ===
C提供了一系列函数来处理C风格字符串，如'''strlen''', '''strcpy''', '''strcat'''等。例如：
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "World";
    char result[20];

    strcpy(result, str1);  // 复制str1到result
    strcat(result, " ");   // 拼接空格
    strcat(result, str2);  // 拼接str2

    printf("%s\n", result); // 输出: Hello World
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

== C++的std::string ==
C++的'''std::string'''类提供了更安全、更便捷的字符串操作。例如：
<syntaxhighlight lang="cpp">
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str1 = "Hello";
    std::string str2 = "World";
    std::string result = str1 + " " + str2;

    std::cout << result << std::endl; // 输出: Hello World
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

== C++与C字符串的转换 ==
由于C++和C字符串的表示方式不同，转换是常见的需求。

=== C风格字符串转std::string ===
可以直接用C风格字符串初始化或赋值给'''std::string'''：
<syntaxhighlight lang="cpp">
const char* cStr = "Hello, C!";
std::string cppStr = cStr; // 隐式转换
</syntaxhighlight>

=== std::string转C风格字符串 ===
使用'''c_str()'''或'''data()'''方法：
<syntaxhighlight lang="cpp">
std::string cppStr = "Hello, C++!";
const char* cStr = cppStr.c_str(); // 返回以空字符结尾的C风格字符串
</syntaxhighlight>
注意：返回的指针在'''std::string'''修改或销毁后可能失效。

== 实际应用案例 ==
=== 调用C库函数 ===
许多C库函数（如'''fopen''', '''strerror'''）需要C风格字符串。例如：
<syntaxhighlight lang="cpp">
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdio>

int main() {
    std::string filename = "example.txt";
    FILE* file = fopen(filename.c_str(), "r"); // 必须转换为C风格字符串
    if (file) {
        std::cout << "File opened successfully." << std::endl;
        fclose(file);
    } else {
        std::cerr << "Failed to open file." << std::endl;
    }
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

=== 性能考虑 ===
频繁转换可能影响性能。例如，在循环中避免重复调用'''c_str()'''：
<syntaxhighlight lang="cpp">
std::string cppStr = "data";
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
    const char* cStr = cppStr.c_str(); // 每次循环都调用
    // 使用cStr...
}
</syntaxhighlight>
更好的做法是在循环外调用一次：
<syntaxhighlight lang="cpp">
std::string cppStr = "data";
const char* cStr = cppStr.c_str(); // 只调用一次
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
    // 使用cStr...
}
</syntaxhighlight>

== 内存管理 ==
C风格字符串需要手动管理内存，而'''std::string'''自动管理内存。例如：
<syntaxhighlight lang="cpp">
char* cStr = new char[20];
strcpy(cStr, "Dynamic C string");
// 必须手动释放内存
delete[] cStr;

std::string cppStr = "Dynamic C++ string";
// 无需手动释放
</syntaxhighlight>

== 总结 ==
{| class="wikitable"
|-
! 特性 !! C风格字符串 !! C++的std::string
|-
| 表示方式 || 字符数组 || 类对象
|-
| 内存管理 || 手动 || 自动
|-
| 安全性 || 低（易缓冲区溢出） || 高
|-
| 功能性 || 基本操作 || 丰富的方法
|}

== 进一步阅读 ==
* [[w:C string handling|C字符串处理]]
* [[w:C++ string handling|C++字符串处理]]

[[Category:编程语言]]
[[Category:C++]]
[[Category:C++ 与 C 交互]]