C++字符串迭代[编辑 | 编辑源代码]

C++字符串迭代是指通过迭代器（iterator）或基于范围的循环（range-based for loop）遍历C++字符串（std::string）中的字符的过程。迭代器是C++标准库中提供的一种通用访问容器元素的方式，而字符串在C++中本质上是一个字符序列容器，因此可以使用迭代器高效地访问和操作其中的字符。

介绍[编辑 | 编辑源代码]

在C++中，字符串（std::string）是一个动态数组，存储连续的字符序列。为了访问和修改这些字符，可以使用迭代器（iterator），它是一种类似指针的对象，允许我们遍历容器中的元素。字符串迭代器提供了多种方式访问字符，包括正向遍历、反向遍历以及随机访问。

C++提供了以下类型的迭代器：

begin() 和 end()：返回指向字符串开头和末尾（最后一个字符之后的位置）的迭代器。
rbegin() 和 rend()：返回反向迭代器，用于从后向前遍历字符串。
cbegin() 和 cend()：返回常量迭代器，禁止修改字符。

基本迭代方法[编辑 | 编辑源代码]

使用迭代器遍历[编辑 | 编辑源代码]

以下示例展示了如何使用迭代器遍历字符串：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, C++!";
    
    // 使用迭代器遍历
    for (auto it = str.begin(); it != str.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

输出：

H e l l o ,   C + + !

使用基于范围的循环（C++11及以上）[编辑 | 编辑源代码]

C++11引入了基于范围的循环，简化了迭代过程：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, C++!";
    
    // 使用基于范围的循环
    for (char c : str) {
        std::cout << c << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

输出：

H e l l o ,   C + + !

反向迭代[编辑 | 编辑源代码]

反向迭代器允许从字符串的末尾向开头遍历：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, C++!";
    
    // 使用反向迭代器
    for (auto rit = str.rbegin(); rit != str.rend(); ++rit) {
        std::cout << *rit << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

输出：

! + + C   , o l l e H

常量迭代器[编辑 | 编辑源代码]

如果不需要修改字符串中的字符，可以使用常量迭代器（cbegin()和cend()）：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    const std::string str = "Hello, C++!";
    
    // 使用常量迭代器
    for (auto it = str.cbegin(); it != str.cend(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

输出：

H e l l o ,   C + + !

实际应用案例[编辑 | 编辑源代码]

统计字符串中的元音字母[编辑 | 编辑源代码]

以下示例统计字符串中的元音字母数量：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cctype>

int main() {
    std::string str = "Programming is fun!";
    int vowelCount = 0;
    
    for (char c : str) {
        c = tolower(c);
        if (c == 'a' || c == 'e' || c == 'i' || c == 'o' || c == 'u') {
            vowelCount++;
        }
    }
    
    std::cout << "Number of vowels: " << vowelCount << std::endl;
    return 0;
}

输出：

Number of vowels: 5

反转字符串[编辑 | 编辑源代码]

使用反向迭代器可以轻松反转字符串：

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

int main() {
    std::string str = "Hello";
    std::string reversed(str.rbegin(), str.rend());
    
    std::cout << "Original: " << str << std::endl;
    std::cout << "Reversed: " << reversed << std::endl;
    
    return 0;
}

输出：

Original: Hello
Reversed: olleH

迭代器失效问题[编辑 | 编辑源代码]

在修改字符串（如插入或删除字符）时，迭代器可能会失效。例如：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello";
    auto it = str.begin();
    
    str.insert(it, 'X'); // 插入字符可能导致迭代器失效
    
    // 此时使用it是未定义行为
    std::cout << str << std::endl;
    
    return 0;
}