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C++: C++ string

最后更新：2026-08-26

C 风格字符串（字符数组）用起来很麻烦，还容易出 bug（缓冲区溢出、忘记 \0）。

C++ 提供了 string 类——把字符串封装成一个对象，用起来安全又方便。

1. 什么是 string？

(1) 1.1 生活中的类比

生活场景 程序中的对应
你有一个背包，可以往里面装东西 string 对象
背包能自动扩容（装不下就换大的） string 动态管理内存
背包有好几个口袋，方便拿东西 string 的成员函数

string 的优势：

  1. 不用管内存——自动分配和释放
  2. 不用管 \0——自动处理结束符
  3. 功能强大——拼接、查找、替换都很方便

(2) 1.2 为什么要用 string？

用 C 风格字符串（麻烦）：

▶ 示例 2：代码示例（难度⭐）

CPP 
#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
 char greeting[50] = "Hello, ";
 char name = "MOTO";
 
 std::strcat(greeting, name); // 要担心数组够不够大
 std::cout << greeting << std::endl;
 
 return 0;
}
▶ 试一试

输出：

TEXT 📖 仅展示 
（程序输出）

用 string（简单）：

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string greeting = "Hello, ";
 std::string name = "MOTO";
 
 greeting += name; // 自动拼接，不用担心内存
 std::cout << greeting << std::endl;
 
 return 0;
}

2. string 的声明与初始化

(1) 2.1 基本用法

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 // 方法一：直接初始化
 std::string s1 = "Hello";
 
 // 方法二：用构造函数
 std::string s2("World");
 
 // 方法三：重复某个字符
 std::string s3(5, '*'); // "*****"
 
 std::cout << s1 << " " << s2 << " " << s3 << std::endl;
 
 return 0;
}

💡 重点： 使用 string 必须 `#include <string>`。

3. string 的常用操作

(1) 3.1 拼接字符串（+ 和 +=）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string firstName = "MOTO";
 std::string lastName = "Zhang";
 
 // 方法一：用 +
 std::string fullName1 = firstName + " " + lastName;
 std::cout << fullName1 << std::endl; // MOTO Zhang
 
 // 方法二：用 +=
 std::string fullName2 = firstName;
 fullName2 += " ";
 fullName2 += lastName;
 std::cout << fullName2 << std::endl; // MOTO Zhang
 
 return 0;
}

(2) 3.2 获取长度（length 和 size）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string name = "MOTO";
 
 std::cout << "name: " << name << std::endl;
 std::cout << "length(): " << name.length() << std::endl; // 4
 std::cout << "size(): " << name.size() << std::endl; // 4
 
 return 0;
}

💡 提示： length() 和 size() 完全一样，用哪个都行。

(3) 3.3 访问单个字符（ 和 at）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string name = "MOTO";
 
 // 方法一：用 
 std::cout << name[0] << std::endl; // M
 name[0] = 'm'; // 可以修改
 
 // 方法二：用 at()（会检查越界）
 std::cout << name.at(1) << std::endl; // o
 // name.at(10); // ❌ 会抛异常（比 安全）
 
 return 0;
}

💡 区别：

4. string 的常用成员函数

(1) 4.1 查找子串（find）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string text = "Hello, World!";
 
 // 查找子串
 size_t pos = text.find("World");
 if (pos != std::string::npos) {
 std::cout << "找到 \"World\"，位置：" << pos << std::endl; // 7
 } else {
 std::cout << "没找到" << std::endl;
 }
 
 return 0;
}

💡 提示： 如果没找到，find() 返回 std::string::npos（通常是 -1 的无符号版本）。

(2) 4.2 提取子串（substr）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string email = "moto@example.com";
 
 // 提取子串：从位置 0 开始，取 4 个字符
 std::string user = email.substr(0, 4);
 std::cout << "用户名：" << user << std::endl; // moto
 
 // 提取子串：从位置 5 开始，取到末尾
 std::string domain = email.substr(5);
 std::cout << "域名：" << domain << std::endl; // example.com
 
 return 0;
}

(3) 4.3 替换子串（replace）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string text = "Hello, World!";
 
 // 替换：从位置 7 开始，2 个字符，替换成 "C++"
 text.replace(7, 5, "C++");
 std::cout << text << std::endl; // Hello, C++!
 
 return 0;
}

5. 输入和输出 string

(1) 5.1 用 cin 读取（遇到空格停止）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string name;
 
 std::cout << "请输入名字：";
 std::cin >> name; // ⚠️ 遇到空格就停止
 
 std::cout << "你好，" << name << "！" << std::endl;
 
 return 0;
}

运行效果：

TEXT 📖 仅展示 
请输入名字：MOTO Zhang
你好，MOTO！ ← 只读取了 "MOTO"

(2) 5.2 用 getline 读取整行（推荐）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string fullName;
 
 std::cout << "请输入全名：";
 std::getline(std::cin, fullName); // ✅ 读取整行（包括空格）
 
 std::cout << "你好，" << fullName << "！" << std::endl;
 
 return 0;
}

运行效果：

TEXT 📖 仅展示 
请输入全名：MOTO Zhang
你好，MOTO Zhang！ ← 完整读取

💡 重点： 如果前面用了 cin >>，记得加 cin.ignore() 丢弃换行符！

6. 实战：简单的文本处理

▶ 示例 1：统计单词个数（难度⭐⭐）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream> // 用于 stringstream

int main() {
 std::string line;
 std::cout << "请输入一行文本：";
 std::getline(std::cin, line);
 
 // 用 stringstream 分割单词
 std::istringstream ss(line);
 std::string word;
 int count = 0;
 
 while (ss >> word) {
 count++;
 }
 
 std::cout << "单词个数：" << count << std::endl;
 
 return 0;
}
▶ 试一试

输出：

TEXT 📖 仅展示 
请输入一行文本：
单词个数：

运行效果：

TEXT 📖 仅展示 
请输入一行文本：Hello World, this is C++!
单词个数：5

7. 常见错误

(1) 7.1 忘记 #include <string>

错误示例：

CPP 
#include <iostream> // ❌ 忘记引入 string

int main() {
 std::string name = "MOTO"; // ❌ 编译报错
 return 0;
}

修复： 加 #include <string>。

(2) 7.2 用 cin >> 读取带空格的字符串

错误示例：

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
 std::string address;
 
 std::cout << "请输入地址：";
 std::cin >> address; // ❌ 遇到空格就停止
 
 std::cout << "地址：" << address << std::endl;
 
 return 0;
}

修复： 用 std::getline()。

❓ 常见问题

Q string 和 char 能互相转换吗？ A：能！ > > // string → char > std::string s = "Hello"; > const char cstr = s.c_str(); // 返回 const char > > // char → string > char cstr = "Hello"; > std::string s = cstr; // 自动转换 >** Q：为什么我的 string 拼接很慢？
A 每次拼接都可能重新分配内存。如果要在循环里拼接，用 std::stringstream 或 std::string::reserve() 预分配空间。
Q string 能存中文字符吗？
A 能！但要确保源文件是 UTF-8 编码，且终端支持 UTF-8。 > > std::string name = "张三"; // 可以存中文 > std::cout << name << std::endl; >

▶ 示例 3：字符串拼接与查找（难度⭐）

CPP 
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string s1 = "Hello";
    std::string s2 = "World";

    std::string s3 = s1 + " " + s2;
    std::cout << "拼接结果：" << s3 << std::endl;

    size_t pos = s3.find("World");
    if (pos != std::string::npos) {
        std::cout << "找到World，位置：" << pos << std::endl;
    }

    return 0;
}
▶ 试一试

输出：

TEXT 📖 仅展示 
拼接结果：Hello World
找到World，位置：6
💡 提示：C++的 std::string 支持 + 拼接，find() 查找返回位置或 npos（未找到）。

📖 小节

  • string 是 C++ 的字符串类，比 C 风格字符串更安全、更易用
  • 必须 `#include <string>`
  • 常用操作：+ / += 拼接、length() / size() 获取长度、find() 查找、substr() 提取子串
  • 读取整行用 std::getline()
  • string 会自动管理内存，不用担心缓冲区溢出

📝 作业

  1. 基础题 (Difficulty ⭐)： 写一个程序，让用户输入两个字符串，拼接后输出。

  2. 进阶题 (Difficulty ⭐⭐)： 写一个程序，让用户输入一个字符串，统计里面有多少个数字字符（'0'-'9'）。

  3. 挑战题 (Difficulty ⭐⭐⭐)： 写一个程序，实现"简单的学生信息管理系统"：

  4. 用 string 存姓名、学号、专业

  5. 实现添加、查询、显示所有学生信息的功能

  6. （选做）把数据保存到文件

  • std::string 是 C++ 标准库字符串，自动管理内存
  • string 支持 + 拼接、== 比较、 下标访问
  • 常用方法：length/size/substr/find/append
  • string 与 C 风格字符串互转：c_str()
  • 处理输入时注意 getline 和 cin >> 混用的缓冲问题

8. 🚀 下一步

学会了 string，接下来我们学习 结构体（struct）（第20课）—— 把多个不同类型的变量组合成一个整体，是"类"的前奏！

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