String

string 是 C++ STL 中字符串操作的重要类，它封装了许多字符串操作函数，方便对字符串进行处理。下面介绍一下 string 相关的知识点和函数。

1. 字符串定义和初始化

C++ 中可以使用 char 数组或 string 来表示字符串。char 数组是一种静态数组，需要指定长度，而 string 可以自动调整大小。string 类型需要包含头文件 #include 。

string 类型的变量可以通过以下方式进行初始化：

string s1;             // 空字符串
string s2 = "hello";   // 由字符串字面值初始化
string s3 = s2;        // 由另一个字符串 s2 初始化
string s4(10, 'c');    // 由 n 个字符 c 构成的字符串
string s5{"hello"};    // C++11 标准引入的新语法
string s6 = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};  // 由字符列表初始化，C++11 标准引入的新语法

2. 字符串基本操作

2.1 访问单个字符

可以使用数组下标或 at() 函数访问字符串中的单个字符。at() 函数会检查索引是否越界，如果越界则抛出异常。

string s = "hello";
char ch = s[1];          // 访问第二个字符
ch = s.at(3);            // 访问第四个字符

2.2 修改字符串内容

可以使用数组下标或 at() 函数修改字符串中的单个字符，也可以使用赋值运算符和 assign() 函数修改整个字符串。另外，还可以使用 insert()、erase() 和 replace() 函数对字符串进行插入、删除和替换操作。

string s = "hello";
s[1] = 'a';              // 将第二个字符改为 a
s.at(3) = 'o';           // 将第四个字符改为 o
s = "world";             // 用字符串 "world" 重载 s
s.assign(10, 'c');       // 将 s 中的所有字符改为 c，总共有 10 个
s.insert(2, "123");      // 在 s 的第三个位置插入字符串 "123"
s.erase(1, 2);           // 删除 s 的第二三个字符
s.replace(4, 2, "123");  // 将 s 中从第五个位置开始的两个字符替换成字符串 "123"

2.3 字符串查找和比较

可以使用 find()、rfind()、find_first_of()、find_last_of()、find_first_not_of() 和 find_last_not_of() 等函数在字符串中查找子串或字符，并返回其位置。另外，还可以使用 compare() 函数比较两个字符串的大小关系。

string s = "hello world";
size_t pos = s.find("world");           // 查找字符串 "world"，返回其起始位置
pos = s.rfind("l");                     // 从后往前查找字符 'l'，返回其起始位置
pos = s.find_first_of("aeiou");         // 查找第一个元音字母，返回其起始位置
pos = s.find_last_of("0123456789");     // 从后往前查找数字，返回其位置
pos = s.find_first_not_of("helo wrd");  // 查找第一个不在指定集合中的字符，返回其位置
pos = s.find_last_not_of("dlrow olleh");// 从后往前查找第一个不在指定集合中的字符，返回其位置
int cmp = s.compare("hello world");     // 比较字符串是否相等，相等返回 0，小于则返回负数，大于则返回正数

3. 常用字符串函数

除了上面介绍的基本操作之外，string 类中还提供了许多其他的常用函数，比如 length()、size()、empty()、substr()、c_str() 等等。下面简单介绍一下这些函数。

3.1 length() 和 size()

length() 函数和 size() 函数都可以返回字符串的长度（即字符个数）。

string s = "hello";
int len = s.length();       // 获取字符串长度
len = s.size();             // 同上，两者等价

3.2 empty()

empty() 函数判断字符串是否为空。

string s = "hello";
bool flag = s.empty();      // 判断字符串是否为空，返回 false
s = "";
flag = s.empty();           // 判断字符串是否为空，返回 true

3.3 substr()

substr() 函数可以截取字符串的一部分并返回。

string s = "hello world";
string sub = s.substr(6, 5);    // 截取从第七个字符开始的长度为 5 的子串，即 "world"

3.4 c_str()

c_str() 函数返回一个指向以空字符结束的字符数组的指针，它用于将 string 类型转换为 char* 类型的字符串。

string s = "hello";
const char* str = s.c_str();   // 获取 char* 类型的字符串，即 "hello"

4.字符与整形之间相互转换

4.1 char 类型转 int 类型

char 类型的变量本质上就是一个 ASCII 码值，因此可以通过将其强制类型转换为 int 类型来转换成整数。

char ch = '5';
int num = ch - '0';   // 将字符 '5' 转换成整数 5

上面的代码中，将字符 ‘5’ 减去字符 ‘0’ 的 ASCII 码值，得到的就是整数 5。

4.2 int 类型转 char 类型

将一个整数转换为对应的字符，可以使用强制类型转换或者字符字面值的形式。

int num = 5;
char ch = static_cast<char>(num + '0');  // 将数字 5 转换成字符 '5'
ch = num + '0';                          // 同上，使用字符字面值的形式

注意，在将数字转换为字符时，需要加上字符 ‘0’ 的 ASCII 码值。因为在 ASCII 码表中，数字字符 ‘0’ 的编码为 48，而数字字符 ‘1’、‘2’、‘3’、…、‘9’ 的编码分别为 49、50、51、…、57。

另外，如果要将一个超过了可表示范围的整数转换为字符，结果是未定义的，可能会出现不可预测的错误。

4.3 stringstream 类型转换

除了上面介绍的方法之外，还可以使用 C++ STL 中的 stringstream 类型来进行字符和整型之间的转换。stringstream 类型用于在字符串流中读取、写入数据，它可以自动转换各种基本类型的数据。

#include <sstream>
using namespace std;int num = 123;
stringstream ss;
ss << num;       // 将整数 num 写入 stringstream 对象 ss 中
string str;
ss >> str;       // 从 ss 中读取字符串，并将其存储到变量 str 中

在代码执行完第 3 行后，ss 中就包含了整数 123 对应的字符串 “123”。第 5 行中，通过输入运算符 >> 把这个字符串读取到了变量 str 中。

类似地，还可以使用 stringstream 对象从字符串中读取整数，具体示例如下：

#include <sstream>
using namespace std;string str = "456";
stringstream ss(str);
int num;
ss >> num;       // 从 ss 中读取字符串 "456"，并将其解析成整数，存储到变量 num 中

这样，num 就等于整数 456 了。

以上是 char 和 int 类型相互转换的一些方法，掌握了这些方法，可以更加灵活地处理字符和整数之间的关系。