在 C++ 中，字符串（String）用于表示 文本数据。C++ 提供了 C 风格的字符串（char 数组） 和 C++ STL 标准字符串（std::string） 两种方式处理字符串。本文将详细介绍 C++ 中字符串的定义、操作、函数、拼接、输入输出、指针与字符串的关系、动态字符串以及 std::string 和 std::stringstream 的用法。

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1. C++ 字符串的表示方式

1.1 C 风格字符串（C-String）

C 风格字符串是 字符数组，以 '\0' 结尾（空字符）。

char str1[] = "Hello";  // 自动在末尾加 '\0'
char str2[6] = "World"; // 指定大小 6，含 '\0'
char str3[] = {'C', '+', '+', '\0'}; // 手动加 '\0'

注意： char str3[] = {'C', '+', '+'}; 不是字符串，因为没有 '\0' 终止符。

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1.2 std::string（C++ STL 字符串）

C++ std::string 是 更强大、更安全的字符串类：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello, C++!";
    cout << str << endl; // 输出 Hello, C++!
    return 0;
}

优点： 自动管理内存，支持动态扩展，提供丰富的成员函数。

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2. C 风格字符串操作（cstring 头文件）

2.1 计算字符串长度 strlen()

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

int main() {
    char str[] = "Hello";
    cout << "Length: " << strlen(str) << endl; // 输出 5（不包含 '\0'）
    return 0;
}

2.2 复制字符串 strcpy()

char src[] = "C++";
char dest[10];
strcpy(dest, src);
cout << dest; // 输出 C++

2.3 连接字符串 strcat()

char str1[20] = "Hello, ";
char str2[] = "World!";
strcat(str1, str2);
cout << str1; // 输出 Hello, World!

2.4 比较字符串 strcmp()

if (strcmp("abc", "abd") < 0) {
    cout << "abc < abd";
}

返回值：

• 0 表示相等
• <0 表示 str1 < str2
• >0 表示 str1 > str2

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3. std::string 常见操作

3.1 初始化字符串

string str1 = "Hello";
string str2("World");
string str3(str1); // 拷贝构造

3.2 获取字符串长度

cout << str1.length();  // 5
cout << str1.size();    // 5

3.3 连接字符串 + / append()

string str1 = "Hello";
string str2 = " C++";
string result = str1 + str2;
cout << result; // 输出 Hello C++

string str = "Hello";
str.append(", World!");
cout << str; // 输出 Hello, World!

3.4 访问字符 [] / at()

cout << str[1];    // 'e'
cout << str.at(1); // 'e'，带边界检查

3.5 插入字符串 insert()

string str = "Hello!";
str.insert(5, ", World");
cout << str; // 输出 Hello, World!

3.6 删除字符 erase()

string str = "Hello, World!";
str.erase(5, 7); // 从索引 5 开始删除 7 个字符
cout << str; // 输出 Hello!

3.7 查找子串 find()

string str = "Hello, C++!";
size_t pos = str.find("C++");
if (pos != string::npos) {
    cout << "Found at: " << pos; // 输出 Found at: 7
}

3.8 截取子串 substr()

string str = "Hello, World!";
string sub = str.substr(7, 5); // 从索引 7 开始，取 5 个字符
cout << sub; // 输出 World

3.9 替换子串 replace()

string str = "Hello, World!";
str.replace(7, 5, "C++");
cout << str; // 输出 Hello, C++!

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4. C 风格字符串与 std::string 互相转换

4.1 C 风格字符串 → std::string

const char* cstr = "Hello";
string str(cstr);

4.2 std::string → C 风格字符串

string str = "Hello";
const char* cstr = str.c_str();

注意： c_str() 返回的 C 风格字符串 不可修改。

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5. 字符串输入输出

5.1 读取整行 getline()

string str;
getline(cin, str);

5.2 读取单词 cin

string word;
cin >> word;

cin 只读取 第一个空格前 的字符。

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6. std::stringstream（字符串流）

std::stringstream 用于 字符串解析 和 拼接：

#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;

int main() {
    stringstream ss;
    ss << "Hello " << 123 << " World!";
    string result = ss.str();
    cout << result; // 输出 Hello 123 World!
}

优点： 适合处理 数字和字符串混合 的情况。

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7. 动态字符串（new & delete）

char* str = new char[100]; // 申请动态数组
strcpy(str, "Hello, Dynamic String!");
cout << str;
delete[] str; // 释放内存

推荐用 std::string 代替动态字符串，自动管理内存。

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8. 总结

• C 风格字符串 (char[]) 以 '\0' 结尾，但操作不安全，建议用 std::string。
• std::string 更方便，支持 拼接、查找、替换、截取等操作。
• std::stringstream 适合字符串解析 和 拼接。
• 动态字符串需要手动管理内存，建议用 std::string 代替。

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