C++ 字符串声明

简介

在C++中，字符串是用于存储和操作文本数据的基本数据类型。C++提供了两种主要的字符串表示方式：

• C风格字符串（字符数组）
• C++标准库中的std::string类

本章将详细介绍这两种字符串的声明方式、初始化方法及使用场景，帮助初学者和进阶开发者全面掌握字符串操作。

C风格字符串

C风格字符串本质上是字符数组，以空字符（\0）作为结束符。

声明与初始化

以下是声明C风格字符串的几种方式：

  
// 方式1：显式声明字符数组  
char str1[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};  

// 方式2：使用字符串字面量初始化  
char str2[] = "Hello";  

// 方式3：动态分配内存  
char* str3 = new char[6];  
strcpy(str3, "Hello");

示例与输出

  
#include <iostream>  
#include <cstring>  

int main() {  
    char greeting[] = "Hello";  
    std::cout << greeting << std::endl;  // 输出: Hello  
    std::cout << "Length: " << strlen(greeting) << std::endl;  // 输出: 5  
    return 0;  
}

C++标准库字符串（std::string）

std::string是C++标准库提供的字符串类，封装了动态内存管理和常用操作，更安全且易用。

声明与初始化

  
// 方式1：默认初始化  
std::string s1;  

// 方式2：使用字符串字面量初始化  
std::string s2 = "Hello";  

// 方式3：使用构造函数  
std::string s3(5, 'A');  // 结果为 "AAAAA"  

// 方式4：从C风格字符串转换  
const char* cstr = "World";  
std::string s4(cstr);

常用操作示例

  
#include <iostream>  
#include <string>  

int main() {  
    std::string name = "Alice";  
    name += " Smith";  // 字符串拼接  
    std::cout << name << std::endl;  // 输出: Alice Smith  

    // 访问字符  
    std::cout << "First character: " << name[0] << std::endl;  // 输出: A  

    // 查找子串  
    size_t pos = name.find("Smith");  
    if (pos != std::string::npos) {  
        std::cout << "Found 'Smith' at position: " << pos << std::endl;  
    }  
    return 0;  
}

比较C风格字符串与std::string

特性	C风格字符串	std::string
内存管理	手动分配/释放	自动管理
安全性	易出现缓冲区溢出	边界检查
操作函数	strcpy, strcat等	成员函数（如append, substr）

实际应用场景

场景1：用户输入处理

使用std::string安全地读取用户输入：

  
#include <iostream>  
#include <string>  

int main() {  
    std::string input;  
    std::cout << "Enter your name: ";  
    std::getline(std::cin, input);  // 读取整行  
    std::cout << "Hello, " << input << "!" << std::endl;  
    return 0;  
}

场景2：文件路径操作

利用std::string的成员函数处理文件路径：

  
#include <iostream>  
#include <string>  

int main() {  
    std::string path = "/home/user/docs/report.txt";  
    size_t slash_pos = path.find_last_of('/');  
    std::string filename = path.substr(slash_pos + 1);  
    std::cout << "Filename: " << filename << std::endl;  // 输出: report.txt  
    return 0;  
}

进阶话题

字符串视图（C++17）

std::string_view提供对字符串的非拥有视图，避免不必要的拷贝：

  
#include <iostream>  
#include <string_view>  

void print(std::string_view sv) {  
    std::cout << sv << std::endl;  
}  

int main() {  
    print("Hello");  // 无需构造std::string  
    return 0;  
}

性能考虑

使用

flowchart LR A[高频拼接操作] --> B[使用std::string::reserve预分配内存] C[只读操作] --> D[优先使用std::string_view]

总结

• C风格字符串适合与旧代码或底层API交互，但需谨慎管理内存。
• std::string是大多数场景下的首选，提供丰富的功能和安全性。
• 现代C++（C++17+）引入std::string_view进一步优化性能。