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22.4 - std-string 字符访问和C字符数组转换

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访问字符

访问字符也有两个极其类似的方法。最简单也是最块的方法是使用重载下标运算符：

char& string::operator[] (size_type nIndex)
const char& string::operator[] (size_type nIndex) const

  • 函数返回位于索引 nIndex 处的字符；
  • 传入非法索引会导致未定义行为；
  • 因为返回类型是 char& 所以你可以使用它修改数组中的元素。

例子：

std::string sSource{ "abcdefg" };
std::cout << sSource[5] << '\n';
sSource[5] = 'X';
std::cout << sSource << '\n';

输出：

f
abcdeXg

此外，还有一个非操作符的版本。该版本的函数速度会慢一些，因为它会检查数组下标是否合法。如果你不确定索引 nIndex 是否一定有效，则最好使用这个方法来访问：

char& string::at (size_type nIndex)
const char& string::at (size_type nIndex) const

  • 函数返回位于索引 nIndex 处的字符；
  • 传入非法索引会导致 out_of_range 异常；
  • 因为返回类型是 char& 所以你可以使用它修改数组中的元素。

例子：

std::string sSource{ "abcdefg" };
std::cout << sSource.at(5) << '\n';
sSource.at(5) = 'X';
std::cout << sSource << '\n';

输出

f
abcdeXg

转换为C风格数组

很多函数（包括所有C语言函数）期望的输入是C语言风格字符串而不是std::string。因此，std::string提供了三种将std::string转换为C语言字符串的方法：

const char* string::c_str () const

  • 将字符串内容作为C风格字符串常量返回；
  • 结尾会添加结束符；
  • 该C风格字符串归 std::string 所有且不应该被手动释放。

例子：

#include <cstring>
 
std::string sSource{ "abcdefg" };
std::cout << std::strlen(sSource.c_str());

输出：

7

const char* string::data () const

  • 将字符串内容作为C风格字符串常量返回；
  • 结尾会添加结束符；该函数行为与 c_str() 是一样的；
  • 该C风格字符串归 std::string 所有且不应该被手动释放。

例子：

#include <cstring>
 
std::string sSource{ "abcdefg" };
const char* szString{ "abcdefg" };
// memcmp compares the first n characters of two C-style strings and returns 0 if they are equal
if (std::memcmp(sSource.data(), szString, sSource.length()) == 0)
    std::cout << "The strings are equal";
else
    std::cout << "The strings are not equal";

输出：

The strings are equal

size_type string::copy(char* szBuf, size_type nLength, size_type nIndex = 0) const

  • 从字符串中拷贝至多 nLength 个字符到 szBuf，从索引nIndex开始；
  • 返回成功拷贝的字符的个数；
  • 并不会添加结束符。条用在必须保证 szBuf 被初始化为空或基于返回的长度为字符串添加结束符；
  • 调用者需要确保 szBuf 不溢出。

例子：

std::string sSource{ "sphinx of black quartz, judge my vow" };
 
char szBuf[20];
int nLength{ static_cast<int>(sSource.copy(szBuf, 5, 10)) };
szBuf[nLength] = '\0';  // Make sure we terminate the string in the buffer
 
std::cout << szBuf << '\n';

输出：

black

这个函数应该尽可能避免，因为其相对比较危险的(因为需要由调用者提供结束符并避免缓冲区溢出)。

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