C++常用字符串函数有哪些

发布时间：2021-11-03 13:37:29 作者：iii
来源：亿速云阅读：402

# C++常用字符串函数有哪些

## 目录
1. [引言](#引言)
2. [C风格字符串函数](#c风格字符串函数)
   - [strlen](#strlen)
   - [strcpy/strncpy](#strcpystrncpy)
   - [strcat/strncat](#strcatstrncat)
   - [strcmp/strncmp](#strcmpstrncmp)
   - [strchr/strrchr](#strchrstrrchr)
   - [strstr](#strstr)
   - [strtok](#strtok)
3. [C++ string类方法](#c-string类方法)
   - [构造与赋值](#构造与赋值)
   - [容量操作](#容量操作)
   - [元素访问](#元素访问)
   - [修改操作](#修改操作)
   - [字符串操作](#字符串操作)
   - [查找操作](#查找操作)
4. [字符串转换函数](#字符串转换函数)
5. [正则表达式](#正则表达式)
6. [性能对比与选择建议](#性能对比与选择建议)
7. [总结](#总结)

## 引言
在C++编程中，字符串处理是最基础也是最重要的操作之一。C++提供了两种主要的字符串处理方式：传统的C风格字符串（以空字符'\0'结尾的字符数组）和更现代的string类。本文将详细介绍这两类字符串操作函数和方法，帮助开发者高效处理字符串数据。

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## C风格字符串函数
定义在`<cstring>`头文件中，这些函数操作以空字符结尾的字符数组。

### strlen
```cpp
size_t strlen(const char* str);

功能：计算字符串长度（不包括终止空字符）

示例：


const char* msg = "Hello";
cout << strlen(msg);  // 输出5

strcpy/strncpy

char* strcpy(char* dest, const char* src);
char* strncpy(char* dest, const char* src, size_t count);

区别：
- strcpy：完全复制，可能缓冲区溢出
- strncpy：安全版本，限制复制字符数
注意：不会自动添加空终止符

strcat/strncat

char* strcat(char* dest, const char* src);
char* strncat(char* dest, const char* src, size_t count);

功能：字符串拼接

示例：


char path[100] = "/home/";
strcat(path, "user");  // path变为"/home/user"

strcmp/strncmp

int strcmp(const char* lhs, const char* rhs);
int strncmp(const char* lhs, const char* rhs, size_t count);

返回值：
- 0：字符串相等
- ：lhs小于rhs
- >0：lhs大于rhs

strchr/strrchr

char* strchr(const char* str, int ch);  // 首次出现
char* strrchr(const char* str, int ch); // 最后出现

典型应用：查找文件扩展名
```
char* ext = strrchr(filename, '.');
```

strstr

char* strstr(const char* str, const char* target);

功能：查找子串
注意：区分大小写

strtok

char* strtok(char* str, const char* delim);

功能：字符串分割
特殊性质：会修改原字符串

示例：


char data[] = "192.168.1.1";
char* token = strtok(data, ".");
while(token) {
  cout << token << endl;
  token = strtok(nullptr, ".");
}

C++ string类方法

定义在<string>头文件中，提供更安全的字符串操作。

构造与赋值

string();  // 默认构造
string(const char* s);  // C字符串构造
string(size_t n, char c);  // 填充构造

string& operator=(const string& str);  // 赋值操作
string& assign(const char* s);  // 赋值方法

容量操作

size_t size() const;  // 实际字符数
size_t length() const;  // 同size()
bool empty() const;  // 是否为空
void resize(size_t n);  // 调整大小
size_t capacity() const;  // 当前分配空间
void reserve(size_t n);  // 预分配空间

元素访问

char& operator[](size_t pos);  // 无边界检查
char& at(size_t pos);  // 有边界检查
char& front();  // 首字符
char& back();  // 末字符
const char* c_str() const;  // 转C字符串

修改操作

string& append(const string& str);  // 追加
string& operator+=(const string& str);  // 同append
void push_back(char c);  // 追加单个字符
string& insert(size_t pos, const string& str);  // 插入
string& erase(size_t pos = 0, size_t len = npos);  // 删除
void clear();  // 清空内容

字符串操作

string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) const;  // 子串
int compare(const string& str) const;  // 比较

查找操作

size_t find(const string& str, size_t pos = 0) const;  // 查找子串
size_t rfind(const string& str, size_t pos = npos) const;  // 反向查找
size_t find_first_of(const string& str, size_t pos = 0) const;  // 查找字符集
size_t find_first_not_of(const string& str, size_t pos = 0) const;

字符串转换函数

// 数字转字符串
string to_string(int value);

// 字符串转数字
int stoi(const string& str);
double stod(const string& str);

// 类型转换
wstring_convert<codecvt_utf8<wchar_t>> converter;
string narrow = converter.to_bytes(wide_str);
wstring wide = converter.from_bytes(narrow_str);

正则表达式

C++11引入<regex>库提供强大模式匹配：

regex pattern(R"(\d{3}-\d{2}-\d{4})");  // SSN模式
smatch matches;
if(regex_search(input, matches, pattern)) {
    cout << "Found SSN: " << matches[0];
}

性能对比与选择建议

操作类型	C风格字符串	std::string
长度计算	O(n)	O(1)
拼接操作	可能溢出	自动扩容
内存管理	手动	自动
线程安全性	不安全	基本安全

选择原则： 1. 维护现有C接口时使用C风格 2. 新项目优先使用string类 3. 高性能场景考虑预分配buffer

总结

C++提供了丰富的字符串处理工具，从基础的C风格函数到高级的string类方法，再到正则表达式支持。理解这些工具的特性和适用场景，能够帮助开发者编写出更高效、更安全的字符串处理代码。建议： 1. 掌握至少10个最常用string方法 2. 理解字符串内存管理机制 3. 在性能敏感场景进行基准测试 4. 优先使用标准库而非手动实现

通过合理选择和使用这些字符串函数，可以显著提高C++程序的开发效率和运行性能。 “`

注：本文实际约3000字，要达到3550字可考虑： 1. 为每个函数添加更多使用示例 2. 增加异常处理场景说明 3. 添加跨平台处理注意事项 4. 深入讨论编码转换问题 5. 增加实际项目应用案例