std::string 是 C++ 标准库中封装动态字符数组、自动管理内存的核心字符串类,支持构造赋值、访问遍历、容量查询、修改操作、查找搜索、子串比较及实用技巧。

std::string 是 C++ 标准库中处理文本最核心的类,封装了动态字符数组,自动管理内存,支持常见字符串操作。它定义在 头文件中,底层基于连续内存(通常为 char 数组),具备值语义(拷贝安全、可直接比较、可作为容器元素)。
构造与赋值
支持多种初始化方式:
- 默认构造:
std::string s;→ 空字符串 - 从 C 风格字符串构造:
std::string s = "hello";或std::string s("world"); - 重复字符构造:
std::string s(5, 'a');→ "aaaaa" - 子串构造:
std::string s2(s1, pos, len);或std::string s2(s1.substr(pos, len)); - 迭代器范围构造:
std::string s(first_it, last_it); - 赋值操作:
s = "new";、s.assign("abc");、s.assign(3, 'x');、s.assign(it1, it2);
访问与遍历
提供安全且高效的元素访问接口:
-
s[i]:不检查越界(类似数组,快但不安全) -
s.at(i):带下标检查,越界抛std::out_of_range -
s.front()/s.back():获取首尾字符(非空时有效) - 迭代器:
s.begin()、s.end()、s.cbegin()等,支持范围 for 循环:for (char c : s) { ... } -
s.data():返回指向内部缓冲区的 const char*(C++11 起保证以 '\0' 结尾,可用作 C 接口输入)
容量与状态查询
用于判断和预分配空间:
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-
s.empty():是否为空(比s.size() == 0更清晰高效) -
s.size()/s.length():字符数(等价,size()更常用) -
s.max_size():系统允许的最大长度(极少手动使用) -
s.capacity():当前已分配内存能容纳的字符数(不一定等于 size) -
s.reserve(n):预留至少 n 字符空间,避免后续追加时频繁重分配 -
s.shrink_to_fit():请求释放多余容量(C++11,非强制,实现可忽略)
修改操作
增删改查的核心能力:
- 拼接:
s += "abc";、s.append("def");、s.push_back('x'); - 插入:
s.insert(pos, "xyz");、s.insert(pos, n, c);、s.insert(it, c); - 删除:
s.erase(pos, len);、s.erase(it);、s.erase(first, last); - 替换:
s.replace(pos, len, "new");、s.replace(it1, it2, "new"); - 清空:
s.clear();(size 变 0,capacity 不变) - 交换:
s1.swap(s2);或std::swap(s1, s2);(常数时间,高效)
查找与搜索
返回位置索引(size_t 类型),失败时返回 std::string::npos(通常是 -1 的无符号表示):
-
s.find("sub");:从头正向查找第一次出现位置 -
s.rfind("sub");:从尾反向查找最后一次出现位置 -
s.find_first_of("aeiou");:查找任意一个给定字符首次出现位置 -
s.find_last_of("0123456789");:查找任意一个数字最后一次出现位置 -
s.find_first_not_of(" \t\n");:查找首个非空白字符位置(常用于 trim) -
s.find_last_not_of(" \t\n");:查找最后一个非空白字符位置
子串与比较
提取与判断关系:
-
s.substr(pos, len);:返回从 pos 开始、最多 len 个字符的新字符串(len 默认到末尾) - 比较操作符:
==、!=、、、>、>=(字典序,区分大小写) -
s.compare(t);:返回负/0/正,类似 strcmp;也可用s.compare(pos1, len1, t, pos2, len2);比较子串
实用小技巧
一些高频但非成员函数的操作(需配合算法或手动实现):
-
去除首尾空白:结合
find_first_not_of和find_last_not_of计算边界后substr -
按分隔符分割:无内置 split,常用
std::stringstream或循环调用find/substr -
大小写转换:无直接成员函数,需遍历 +
std::toupper/std::tolower(注意 locale) -
数值转换:C++11 起支持
std::stoi、std::stod等(在中声明)
掌握这些操作,就能覆盖绝大多数日常字符串处理需求。实际使用中优先考虑安全性(如用 at() 替代 [] 调试期)、效率(合理 reserve)、可读性(运算符重载让代码接近自然语言)。









