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CSP-J/S冲奖第5天：C++字符串

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2025-09-12 01:00:01

一、什么是字符串？

定义：字符串是由字符组成的序列，用于存储和操作文本数据。

类比：就像现实生活中的句子或单词，字符串是由一个个字母（字符）组成的。

特点：

字符串可以包含字母、数字、符号等。

在 C++ 中，有两种主要的字符串表示方式：

C 风格字符串：以字符数组的形式存储，以空字符 \0 结尾。

std::string 类型：C++ 标准库提供的字符串类型，功能更强大且易于使用。

二、C 风格字符串 1. 定义与初始化

定义：C 风格字符串是一个字符数组，以空字符 \0 结尾。

语法： char 字符串名[大小]; 初始化： char greeting[] = "Hello"; // 自动添加末尾的 '\0' char name[10] = {'J', 'o', 'h', 'n', '\0'}; // 手动添加 '\0'

1V1+：malaoshi606

2. 示例 #include <iostream> using namespace std; int main() { char greeting[] = "Hello, World!"; cout << greeting << endl; // 输出字符串 return 0; }

运行结果：

Hello, World!

3. 常见问题

固定大小：C 风格字符串的大小在定义时固定，无法动态扩展。

越界风险：如果忘记添加 \0 或超出数组范围，可能导致未定义行为。

操作复杂：需要手动处理字符串拼接、比较等操作。

三、std::string 类型 1. 定义与初始化

定义：std::string 是 C++ 标准库提供的字符串类型，位于 <string> 头文件中。

语法： string 字符串名; 初始化： string greeting = "Hello, World!"; string empty; // 空字符串 string copy = greeting; // 拷贝另一个字符串 2. 示例 #include <iostream> #include <string> // 包含 string 头文件 using namespace std; int main() { string greeting = "Hello, World!"; cout << greeting << endl; // 输出字符串 return 0; }

运行结果：

Hello, World!

3. 常见操作 (1) 输入与输出使用 cin 和 getline 读取字符串： string name; cout << "请输入你的名字："; cin >> name; // 只能读取一个单词（遇到空格停止） cout << "你好，" << name << endl; string sentence; cout << "请输入一句话："; getline(cin, sentence); // 读取整行输入（包括空格） cout << "你输入的是：" << sentence << endl; (2) 拼接字符串使用 + 运算符连接两个字符串： string first = "Hello, "; string second = "World!"; string result = first + second; cout << result << endl; // 输出 "Hello, World!" (3) 获取长度使用 .size() 或 .length() 方法获取字符串的长度： string text = "C++ is fun!"; cout << "字符串长度：" << text.size() << endl; // 输出 11 (4) 访问字符使用索引访问字符串中的单个字符（从 0 开始）： string text = "Hello"; cout << "第一个字符：" << text[0] << endl; // 输出 'H' cout << "最后一个字符：" << text[text.size() - 1] << endl; // 输出 'o' (5) 比较字符串使用 ==、!=、<、> 等运算符比较字符串： string a = "apple"; string b = "banana"; if (a < b) { cout << a << " 在字典序上小于 " << b << endl; } (6) 查找子字符串使用 .find() 方法查找子字符串的位置： string text = "Hello, World!"; size_t pos = text.find("World"); // 返回子字符串的起始位置 if (pos != string::npos) { // 如果找到 cout << "子字符串 'World' 的位置：" << pos << endl; // 输出 7 } else { cout << "未找到子字符串" << endl; }

四、综合练习练习 1：统计字符数量

编写一个程序，输入一个字符串，统计其中字母、数字和其他字符的数量。

参考代码：

#include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string text; cout << "请输入一个字符串："; getline(cin, text); int letters = 0, digits = 0, others = 0; for (char c : text) { // 遍历字符串中的每个字符 if (isalpha(c)) { // 判断是否为字母 letters++; } else if (isdigit(c)) { // 判断是否为数字 digits++; } else { // 其他字符 others++; } } cout << "字母数量：" << letters << endl; cout << "数字数量：" << digits << endl; cout << "其他字符数量：" << others << endl; return 0; }

练习 2：反转字符串

编写一个程序，输入一个字符串，将其反转并输出。

参考代码：

#include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string text; cout << "请输入一个字符串："; getline(cin, text); string reversed = ""; for (int i = text.size() - 1; i >= 0; i--) { reversed += text[i]; // 从后往前拼接字符 } cout << "反转后的字符串：" << reversed << endl; return 0; }

练习 3：判断回文字符串

编写一个程序，输入一个字符串，判断它是否是回文字符串（正着读和反着读相同）。

参考代码：

#include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string text; cout << "请输入一个字符串："; getline(cin, text); bool isPalindrome = true; int n = text.size(); for (int i = 0; i < n / 2; i++) { if (text[i] != text[n - i - 1]) { // 比较首尾字符 isPalindrome = false; break; } } if (isPalindrome) { cout << "这是一个回文字符串" << endl; } else { cout << "这不是一个回文字符串" << endl; } return 0; }

五、注意事项

C 风格字符串的风险：

必须确保以 \0 结尾，否则可能导致未定义行为。

不支持直接拼接、比较等操作，需使用标准库函数（如 strcmp、strcat 等）。

std::string 的优势：

动态扩展，无需担心大小限制。

提供丰富的内置方法，简化字符串操作。

输入方式的选择：

cin：只能读取一个单词（遇到空格停止）。

getline：可以读取整行输入（包括空格）。

六、总结

字符串是存储和操作文本数据的重要工具。