C++ 中的字符串類（二十七）

        在 C 語言中是不支持真正意義上的字符串，是用字符數組和一組函數來實現字符串操作的。同樣，在 C 語言中不支持自定義類型，因此無法獲得字符串類型。那么從 C 到 C++ 的進化過程引入了自定義類型，在 C++ 中可以通過類來完成字符串類型的定義。那么問題來了，C++ 中的原生類型系統是否包含字符串類型呢？

        C++ 語言直接支持 C 語言的所有概念，在 C++ 語言中沒有原生的字符串類型。但是在 C++ 標準庫中提供了 string 類型：a> string 直接支持字符串連接；b> string 直接支持字符串的大小比較；c> string 直接支持子串查找和提??；d> string 直接支持字符串的插入和替換。

        下來我們就來看看在 C++ 中的字符串類的使用

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void string_sort(string a[], int len)
{
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
        for(int j=i; j<len; j++)
        {
            if( a[i] > a[j] )
            {
                swap(a[i], a[j]);
            }
        }
    }
}

string string_add(string a[], int len)
{
    string ret = "";
    
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
        ret += a[i] + "; ";
    }
    
    return ret;
}

int main()
{
    string sa[7] = 
    {
        "Hello World",
        "D.T.Software",
        "C#",
        "Java",
        "C++",
        "Python",
        "TypeScript"
    };
    
    string_sort(sa, 7);
    
    for(int i=0; i<7; i++)
    {
        cout << sa[i] << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    cout << string_add(sa, 7) << endl;
    
    return 0;
}

        我們實現的第一個函數是字符串的排序，按照首字母進行排序。我們可以看到 string 可以直接支持 > 號，并且也提供了 swap 函數，內部的 > 肯定使用了操作符重載。第二個函數是實現字符串的連接，直接用 + 號進行連接，不用說，這里肯定也實現了操作符的重載。我們來看看編譯結果

        我們看到已經成功實現。下來我們看看字符串與數字的轉換，在標準庫中提供了相關的類對字符串和數字進行轉換。字符串流類（sstream）用于 string 的轉換：a> <sstream> -- 相關頭文件；b> istringstream -- 字符串輸入流；c> ostringstream -- 字符串輸出流；使用方法如下

        下來我們以示例代碼來分析說明

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

double to_number(string s)
{
    istringstream iss(s);
    double num;
    iss >> num;
    
    return num;
}

string to_string(double n)
{
    ostringstream oss;
    oss << n;
    string s = oss.str();
    
    return s;
}

int main()
{
    double d = to_number("123.45");
    
    cout << d << endl;
    
    string s = to_string(543.21);
    
    cout << s << endl;
    
    return 0;
}

        我們看到已經實現了一個字符串轉數字的函數和數字轉字符串的函數。那么我們看看編譯結果如何呢

        確實是成功轉換過來了，那么這樣的轉換在 C 語言中也能實現，不過肯定很麻煩了。那么我們上邊編寫的函數是有一定問題的，我們只是轉換了 double 類型的數字，那要是 int，char 類型的呢？可能有人會說直接復制下函數，改下參數類型就OK了呀，但是這樣不覺得麻煩嘛？在 C++ 中有模板的概念，等我們后面學習到了，這個就非常簡單了。按照我們現在所學習的知識來說，寫一個宏是非常合適的。利用宏生成一個臨時對象，剛好它的生命周期也只有那一行，類型的問題就解決了。那么我們來繼續實現下，程序如下

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

#define TO_NUMBER(s, n) (istringstream(s) >> n)
#define TO_STRING(n) (((ostringstream&)(ostringstream() << n)).str())

int main()
{
    double n = 0;
    
    if( TO_NUMBER("123.45", n) )
    {
        cout << n << endl;
    }
    
    string s = TO_STRING(12345);
    
    cout << s << endl;
    
    return 0;
}

        我們在第 7、8 行用宏實現了兩個轉換函數的功能，編譯下看看結果呢

        那么我們已經正確的實現了功能。我們經常在面試題中會見到字符串循環移動的問題：比如給定 abcdefg 循環右移 3 位后得到 efgabcd。我們現在就用 C++ 來完成這個面試題

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

string rigth_string(const string& s, unsigned int n)
{
    string ret = "";
    unsigned int pos = 0;
    
    n = n % s.length();
    pos = s.length() - n;
    ret = s.substr(pos);
    ret += s.substr(0, pos);
    
    return ret;
}

int main()
{
    string s = "abcdefg";
    string r = rigth_string(s, 3);
    
    cout << r << endl;
    
    return 0;
}

        那么我們在 C++ 中就只用 4 行語句就實現了循環右移的功能?？纯淳幾g結果呢

        我覺得這樣還有點不直觀，我們直接重載下操作符 << ，用 << 來實現右移的功能

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

string operator << (const string& s, unsigned int n)
{
    string ret = "";
    unsigned int pos = 0;
    
    n = n % s.length();
    pos = s.length() - n;
    ret = s.substr(pos);
    ret += s.substr(0, pos);
    
    return ret;
}

int main()
{
    string s = "abcdefg";
    string r = (s << 3);
    
    cout << r << endl;
    
    return 0;
}

        結果如下

        這樣是不是更直觀呢？通過對 C++ 中的字符串類的學習，總結如下：1、應用開發中大多數的情況都在進行字符串處理，在 C++ 中沒有直接支持原生的字符串類型；2、標準庫中通過對 string 類支持字符串的概念；3、string 類支持字符串和數字的相互轉換；4、string 類的應用使得問題的求解變得簡單。

        歡迎大家一起來學習 C++ 語言，可以加我QQ：243343083。