C++ 字符串与字符数组 详解
在C++中，有两种类型的字符串表示形式：
- C-风格字符串
- C++引入的string类
C-风格字符串
C 风格的字符串起源于 C 语言，并在 C++ 中继续得到支持。字符串实际上是使用 null 字符 ‘\0’ 终止的一维字符数组。因此，一个以 null 结尾的字符串，包含了组成字符串的字符。
下面的声明和初始化创建了一个 “Hello” 字符串。由于在数组的末尾存储了空字符，所以字符数组的大小比单词 “Hello” 的字符数多一个。
char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};- 1
其实，您不需要把 null 字符放在字符串常量的末尾。C++ 编译器会在初始化数组时，自动把 ‘\0’ 放在字符串的末尾。所以也可以利用下面的形式进行初始化
char greeting[] = "Hello";- 1
以下是 C/C++ 中定义的字符串的内存表示：
C++ 中有大量的函数用来操作以 null 结尾的字符串：
| 序号 | 函数 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | strcpy(s1,s2) | 复制字符串 s2 到字符串 s1 |
| 2 | strcat(s1,s2) | 连接字符串 s2 到字符串 s1 的末尾 |
| 3 | strlen(s1) | 返回字符串 s1 的长度 |
| 4 | strcmp(s1,s2) | 返回s1与s2的比较结果 |
| 5 | strchr(s1,ch) | 返回一个指针，指向字符串s1中字符ch的第一次出现的位置 |
| 6 | strstr(s1,s2) | 返回一个指针，指向字符串s1中s2的第一次出现的位置 |
C++ 中的 String 类
C++ 标准库提供了 string 类类型，支持上述所有的操作，另外还增加了其他更多的功能。比如：
- append() – 在字符串的末尾添加字符
- find() – 在字符串中查找字符串
- insert() – 插入字符
- length() – 返回字符串的长度
- replace() – 替换字符串
- substr() – 返回某个子字符串
- …
4种字符串类型
C++中的字符串一般有以下四种类型，
string
char*
- const char*
- char[]
下面分别做简单介绍，并说明其中的一些区别
string
string是一个C++类库中的一个类，它位于名称空间std中，因此必须使用using编译指令或者std::string来引用它。它包含了对字符串的各种常用操作，它较char*的优势是内容可以动态拓展，以及对字符串操作的方便快捷，用+号进行字符串的连接是最常用的操作
char*
char* 是指向字符串的指针(其实严格来说，它是指向字符串的首个字母)，你可以让它指向一串常量字符串。
const char*
该声明指出，指针指向的是一个const char类型，即不能通过当前的指针对字符串的内容作出修改
注意这里有两个概念：
- char * const [指向字符的静态指针]
- const char * [指向静态字符的指针]
前者const修饰的是指针，代表不能改变指针
后者const修饰的是char，代表字符不能改变，但是指针可以变，也就是说该指针可以指针其他的const char。
char[]
与char*与许多相同点，代表字符数组，可以对应一个字符串，如
char * a="string1";
char b[]="string2";这里a是一个指向char变量的指针，b则是一个char数组（字符数组）
也就是说：
二者的不同点
一，char*是变量，值可以改变， char[]是常量，值不能改变！
a是一个char型指针变量，其值（指向）可以改变；
b是一个char型数组的名字，也是该数组首元素的地址，是常量，其值不可以改变
二，char[]对应的内存区域总是可写，char*指向的区域有时可写，有时只读
比如：
char * a="string1";
char b[]="string2";
gets(a); //试图将读入的字符串保存到a指向的区域，运行崩溃！
gets(b) //OK解释： a指向的是一个字符串常量，即指向的内存区域只读；
b始终指向他所代表的数组在内存中的位置，始终可写！
注意，若改成这样gets(a)就合法了：
char * a="string1";
char b[]="string2";
a=b; //a,b指向同一个区域
gets(a) //OK
printf("%s",b) //会出现gets(a)时输入的结果解释： a的值变成了是字符数组首地址，即&b[0]，该地址指向的区域是char *或者说 char[8]，习惯上称该类型为字符数组，其实也可以称之为“字符串变量”，区域可读可写。
总结：char *本身是一个字符指针变量，但是它既可以指向字符串常量，又可以指向字符串变量，指向的类型决定了对应的字符串能不能改变！
三，char * 和char[]的初始化操作有着根本区别：
测试代码：
char *a="Hello World";
char b[]="Hello World";
printf("%s, %d\n","Hello World", "Hello World");
printf("%s, %d %d\n", a, a, &a);
printf("%s, %d %d\n", b, b, &b);结果：
Hello World，13457308
Hello World，13457308 2030316
Hello World，2030316 2030316结果可见：尽管都对应了相同的字符串，但”Hellow World”的地址 和 a对应的地址相同，与b指向的地址有较大差异；&a 、&b都是在同一内存区域，且&b==b
根据c内存区域划分知识，我们知道，局部变量都创建在栈区，而常量都创建在文字常量区，显然，a、b都是栈区的变量，但是a指向了常量（字符串常量），b则指向了变量（字符数组），指向了自己(&b==b==&b[0])。
说明以下问题：
char * a=”string1”;是实现了3个操作：
- 声明一个char*变量(也就是声明了一个指向char的指针变量);
- 在内存中的文字常量区中开辟了一个空间存储字符串常量”string1”
- 返回这个区域的地址，作为值，赋给这个字符指针变量a
最终的结果：指针变量a指向了这一个字符串常量“string1”
（注意，如果这时候我们再执行：char * c=”string1”；则，c==a，实际上，只会执行上述步骤的1和3，因为这个常量已经在内存中创建）
char b[]=”string2”;则是实现了2个操作：
- 声明一个char 的数组，
- 为该数组“赋值”，即将”string2”的每一个字符分别赋值给数组的每一个元素
最终的结果：“数组的值”（注意不是b的值）等于”string2”，而不是b指向一个字符串常量
实际上， char * a=”string1”; 的写法是不规范的！
因为a指向了即字符常量，一旦strcpy(a,”string2”)就糟糕了，试图向只读的内存区域写入，程序会崩溃的！尽管VS下的编译器不会警告，但如果你使用了语法严谨的Linux下的C编译器GCC，或者在windows下使用MinGW编译器就会得到警告。
所以，我们还是应当按照”类型相同赋值”的原则来写代码：
const char * a="string1";- 1
保证意外赋值语句不会通过编译
另外，关于char*和char[]在函数参数中还有一个特殊之处，运行下面的代码
void fun1 ( char *p1, char p2[] ) {
printf("%s %d %d\n",p1,p1,&p1);
printf("%s %d %d\n",p2,p2,&p2);
p2="asdf"; //通过! 说明p2不是常量！
printf("%s %d %d\n",p2,p2,&p2);
}
void main(）{
char a[]="Hello";
fun1(a,a);
}- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
运行结果：
Hello 3471628 3471332
Hello 3471628 3471336
asdf 10704764 3471336结果出乎意料！上面结果表明p2这时候根本就是一个指针变量！
结论是：作为函数的形式参数，两种写法完全等效的！都是指针变量！
const char*与char[]的区别：
const char * a=”string1”
char b[]=”string2”;
二者的区别在于：
a是const char 类型， b是char const类型
（ 或者理解为 (const char)xx 和 char (const xx) ）a是一个指针变量，a的值（指向）是可以改变的，但a只能指向（字符串）常量，指向的区域的内容不可改变；
b是一个指针常量，b的值（指向）不能变；但b指向的目标（数组b在内存中的区域）的内容是可变的
作为函数的声明的参数的时候，char []是被当做char *来处理的！两种形参声明写法完全等效！
字符串类型之间的转换： string、const char*、 char* 、char[]相互转换
一、转换表格
| 源格式->目标格式 | string | char* | const char* | char[] |
|---|---|---|---|---|
| string | NULL | 直接赋值 | 直接赋值 | 直接赋值 |
| char* | strcpy | NULL | const_cast | char*=char |
| const char* | c_str() | 直接赋值 | NULL | const char*=char; |
| char[] | copy() | strncpy_s() | strncpy_s() | NULL |
二、总结方法：
- 变成string,直接赋值。
- char[]变成别的，直接赋值。
- char*变constchar*容易，const char*变char*麻烦。
<const_cast><char*>(constchar*); - string变char*要通过const char*中转。
- 变成char[]。string逐个赋值，char* const char* strncpy_s()。
三，代码示例
1、string转为其他类型
①、string转const char*
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
std::string str = "HelloWorld!"; //初始化string类型，并具体赋值
const char* constc = nullptr; //初始化const char*类型，并赋值为空
constc= str.c_str(); //string类型转const char*类型
printf_s("%s\n", str.c_str()); //打印string类型数据 .c_str()
printf_s("%s\n", constc); //打印const char*类型数据
return 0;
}②、string转char*
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
std::string str = "HelloWorld!"; //初始化string类型，并具体赋值
char* c = nullptr; //初始化char*类型，并赋值为空
const char* constc = nullptr; //初始化const char*类型，并赋值为空
constc= str.c_str(); //string类型转const char*类型
c= const_cast<char*>(constc); //const char*类型转char*类型
printf_s("%s\n", str.c_str()); //打印string类型数据 .c_str()
printf_s("%s\n",c); //打印char*类型数据
return 0;
}③、string转char[]
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
std::string str = "HelloWorld!"; //初始化string类型，并具体赋值
char arrc[20] = {0}; //初始化char[]类型，并赋值为空
for (int i = 0; i < str.length(); i++) //string类型转char[]类型
{
arrc[i]=str[i];
}
printf_s("%s\n", str.c_str()); //打印string类型数据 .c_str()
printf_s("%s\n", arrc); //打印char[]类型数据
return 0;
}2、const char*转为其他类型
①const char*转string
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
const char* constc = "Hello World!"; //初始化const char* 类型，并具体赋值
std::string str; //初始化string类型
str= constc; //const char*类型转string类型
printf_s("%s\n", constc); //打印const char* 类型数据
printf_s("%s\n", str.c_str()); //打印string类型数据
return 0;
}②const char*转char*
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
const char* constc = "Hello World!"; //初始化const char* 类型，并具体赋值
char* c = nullptr; //初始化char*类型
c= const_cast<char*>(constc); //const char*类型转char*类型
printf_s("%s\n", constc); //打印const char* 类型数据
printf_s("%s\n", c); //打印char*类型数据
return 0;
}③const char*转char[]
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
const char* constc = "Hello World!"; //初始化const char* 类型，并具体赋值
char arrc[20] = { 0 }; //初始化char[]类型，并赋值为空
strncpy_s(arrc,constc,20); //const char*类型转char[]类型
printf_s("%s\n", constc); //打印const char* 类型数据
printf_s("%s\n", arrc); //打印char[]类型数据
return 0;
}3、char*转为其他类型
①char*转string
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
char* c = "HelloWorld!"; //初始化char* 类型，并具体赋值
std::string str; //初始化string类型
str= c; //char*类型转string类型
printf_s("%s\n", c); //打印char* 类型数据
printf_s("%s\n", str.c_str()); //打印string类型数据
return 0;
}②char*转const char*
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
char* c = "HelloWorld!"; //初始化char* 类型，并具体赋值
const char* constc = nullptr; //初始化const char* 类型，并具体赋值
constc= c; //char*类型转const char* 类型
printf_s("%s\n", c); //打印char* 类型数据
printf_s("%s\n", constc); //打印const char* 类型数据
return 0;
}③char*转char[]
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
char* c = "HelloWorld!"; //初始化char* 类型，并具体赋值
char arrc[20] = { 0 }; //初始化char[] 类型，并具体赋值
strncpy_s(arrc,c,20); //char*类型转char[] 类型
printf_s("%s\n", c); //打印char* 类型数据
printf_s("%s\n", arrc); //打印char[]类型数据
return 0;
}4、char[]转为其他类型
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])
{
char arrc[20] = "HelloWorld!";//初始化char[] 类型并具体赋值
std::string str; //初始化string
const char* constc = nullptr; //初始化const char*
char*c = nullptr; //初始化char*
str= arrc; //char[]类型转string类型
constc= arrc; //char[]类型转const char* 类型
c= arrc; //char[]类型转char*类型
printf_s("%s\n", arrc); //打印char[]类型数据
printf_s("%s\n", str.c_str()); //打印string类型数据
printf_s("%s\n", constc); //打印const char* 类型数据
printf_s("%s\n", c); //打印char*类型数据
return 0;
}