C++那些事之string那些事

C++那些事之string那些事

  • C++11

  • C++17

  • C++20

  • C++23

  • 结论

当我们使用C++时,库的基础知识比较熟悉,尤其是在C++中创建字符串时使用的std::string。这无疑是对旧的C风格“字符串”(使用以空字符结尾的字符数组)的一种改进。然而,C++标准库在C++17和C++20中引入了更有用的组件,可以帮助你编写更高效的代码。

在头文件中,std::basic_string类是一个模板类,为各种字符串类型提供了特化,包括常见字符串的std::string(即std::basic_string)和宽字符串的std::wstring(即std::basic_string<wchar_t>)。

还有一些固定宽度的特定字符串,比如std::u32string(即std::basic_string<char32_t>)和std::u16string(即std::basic_string<char16_t>)。

在C++20中,引入了char8_t,这也带来了std::u8string(即std::basic_string<char8_t>)。我不知道为什么要等到C++20才引入char8_t,那么提个问题char16_t和char32_t在哪个标准存在呢?留言区见

注:本篇文章的所有代码已同步至星球,更多优质内容一起探讨。

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C++11

在C++11标准下,字符串处理主要依赖于std::string类,这是一个动态分配内存的字符串类。此外,引入了新的固定宽度字符串类型,如std::u32stringstd::u16string,为处理Unicode字符提供了更好的支持。

#include <iostream>
#include <string>int main() {// 使用std::stringstd::string str = "Hello, C++11!";// 使用std::u32string和std::u16stringstd::u32string u32str = U"Hello, Unicode!";std::u16string u16str = u"Hello, Unicode!";std::cout << str << std::endl;std::wcout << u32str << std::endl;std::wcout << u16str << std::endl;return 0;
}

C++17

在C++17中,引入了<string_view>头文件,提供了一种轻量级的只读替代方案,用于使用头文件中的字符串类型。这些字符串视图类似于先前描述的字符串。例如,std::u32string的<string_view>等价物是std::u32string_view(即std::basic_string_view<char32_t>)。

这在需要读取字符串但不需要修改它的函数中特别有用。与为函数创建字符串副本不同,我们可以简单地查看现有字符串!此外,<string_view>非常灵活,不仅可以将C++样式的字符串转换为字符串视图,甚至可以将C样式的字符串转换为字符串视图。以下是演示std::string_view简单用法的示例:

#include <iostream>
#include <string>
#include <string_view>void printString(std::string_view str) {std::cout << str << std::endl;
}int main() {std::string_view strv{"strv"}; // C++ string_viewprintString(strv);std::string str{"str"}; // C++ stringprintString(str);char cstr[] = "cstr"; // C-style stringprintString(cstr);return 0;
}

输出:

strv
str
cstr

在这个例子中,printString函数以std::string_view作为参数,这使得这个函数非常轻量级和灵活,因为没有制作任何字符串的副本,这个函数可以通过传递C和C++样式的字符串以各种方式使用。

C++20

在C++20中,引入了一些新的有用成员函数,包括starts_with(…)和ends_with(…)。正如名称所示,这些函数确定一个字符串(或字符串视图)是否以某个字符或某个std::string_view开头/结尾。以下是一个简单的例子:

#include <cassert>
#include <string>
#include <string_view>int main() {const std::string str{"Hello World!"};assert(str.starts_with('H'));assert(str.ends_with('!'));assert(str.starts_with("Hello")); // 隐式转换为std::string_viewassert(str.ends_with("World!")); // 隐式转换为std::string_viewreturn 0;
}

C++23

C++23中引入了contains,用于检查字符串是否包含指定的子字符串。

// 这是一个假设的C++23示例,实际上并不可用
#include <iostream>
#include <string>int main() {std::string str = "C++23 introduces contains function.";if (str.contains("introduces")) {std::cout << "The string contains 'introduces'." << std::endl;} else {std::cout << "The string does not contain 'introduces'." << std::endl;}return 0;
}

https://en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/contains

结论

在处理新的C++代码中的字符串时,应考虑使代码尽可能灵活和内存高效。使用<string_view>可以极大地帮助这些努力。此外,考虑使用最新的字符串成员函数,如starts_with和ends_with,以获得可读且易于实现的字符串解析代码。而C++23使得contains计算更加简单,越来越现代化了。

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