字符、字符串、字符流以及字符串函数的超详细讲解
前言
本文较为全面地总结了字符串的输入和输出，以及C++String类型常用函数等知识内容，其中包括对字符、字符数组、字符串、字 符串数组、字符串流的定义和输入输出的用法，对C/C++字符串的输入输出不同方法的使用和特性进行了对比归纳，C++中 的String的常用函数用法总结。
供读者学习参考，有错误不严谨之处请评论指出！原创不易，不点个赞在走吗？~ヾ(*ΦωΦ)ツ
文章目录
- 前言
- Ⅰ.字符数组
- 字符的定义和分类
- 字符数组赋初值的方法
- 1.单个字符方式
- 2.字符串常量方式
- 字符数组的输入和输出
- 1.单个字符方式
- 2.整个字符串方式
- Ⅱ.字符串变量
- 字符串变量的定义：
- 字符串数组的定义：
- 字符串变量的输入和输出：
- 字符串的运算和比较：
- 字符串连接（+）
- 字符串的比较
- Ⅲ.字符串的输入输出常见方法的总结及解释
- a：getchar()与putchar()
- getchar()读取字符过程的细节
- putchar()读取字符过程的细节
- getchar()和putchar()的特性
- b：scanf()与printf()
- 字符串的读取和输出
- 单个字符的读取和输出
- scanf()和printf()的特性
- c：gets()与puts()
- gets()和puts()的特性：
- d：cin>>与cout<<
- cin>>与cout<<的特性：
- e：cin.get()与getline()
- cin.get()不支持连续多行字符数组的问题的解决：
- getline()支持从缓冲流中获取剩余的字符：
- getline函数允许编程人员指定分隔符：
- cin之后使用getline()会出现空行问题的解决：
- cin.get()与getline()的特性：
- Ⅳ.字符串流
- 字符串流的定义和分类
- ofstream和ostringstream字符串流的示例：
- 从ostringstream获取字符串内容输入至istringstream的示例：
- Ⅴ.C++中的String的常用函数用法总结
- Ⅵ.附表
- 转义字符及其作用表
- scanf格式化字符串表
- printf格式化字符串表
- 缓冲流(stream)状态表
- Ⅶ.参考
Ⅰ.字符数组
字符的定义和分类
如果一个数组的元素为字符型数据，则称为字符数组。
字符的分类有以下4种：
字母：a，b，c...z数字：0，1，2，9标点：+，-，*，/，；等等控制字符:Tab, Enter，Space等等
字符数组赋初值的方法
1.单个字符方式
char names1[4];
name1={'x','c','a','s'};
注意：这里的括号是{}而不是()；
2.字符串常量方式
char names2[4];
name2="xcas";//字符个数小于等于4
注意：字符个数应小于等于分配的字符空间个数大小；
字符数组的输入和输出
1.单个字符方式
char name1[5];
for(char & i : name1){cin>>i;
}//输入
for(char i : name1){cout<<i;
}//输出
cout<<endl;
2.整个字符串方式
char name1[5];
cin>>name1;//直接cin>>name1;
cout<<name1<<endl;//直接cout<<name1;
注意：使用cin>>和cout<<进行输入输出连续多个字符数组的时候会出现乱码异常等错误。。。
Ⅱ.字符串变量
字符串变量的定义：
string 变量名1，变量名2…变量名n;
string str1,str2;
string str3="hello,world!";
对字符串变量，既可以整体使用，也可以使用其中的某个字符：
string a="sa";char b=a[1];cout<<b<<endl;
可以用如下方式在定义字符串变量的同时为其赋初值：
string str4("computer");
string str5(str4);
string str6(5,'A');
string str7("computer",12);//等价于 "computer" 存入str7中，最多存储12个字节
string str8(8,'A')//存储8个 'A' 到 str8中
字符串数组的定义：
字符串数组定义：
string数组名[数组长度]；
string bookName[5];//定义
string stu[3]={"std","sq1","sq2"};//赋初值
字符串变量的输入和输出：
通过键盘给字符串变量输入值
cin>>str;
把字符串变量中的值输出：
cout<<str;
从键盘输入字符串数据时，读取并舍弃开始的空白字符;读取可显示字符并存入字符串变量至再次遇到空白字符结束读取操作。
如果从键盘输入的是” Happy New Year！;则输出的结果是：Happy，不包含任何空格。
也可以使用只以换行符作为分隔符的getline函数：
string str;
getline(cin,str);
cout<<str;
此时的空格不再作为分隔符，而是一个普通的字符存放到字符变量str中。
getline函数还允许编程人员指定分隔符：
getline（cin, str，'，'）；
此时指定逗号（，）也是输入字符串的分隔符。
字符串的运算和比较：
字符串连接（+）
把两个字符串拼接在一起形成一个新的字符串。
字符串连接规则如下：
①两个字符串变量可以进行连接操作。
②两个字符串常量不能进行连接操作。
③连接运算符（+）的两个运算对象中至少有一个是字符串变量，还必须是前者是变量字符串。
string str1("aqs"),str2;
str2=str2+str1;//变量字符串+常量字符串√，常量字符串+变量字符串×
cout<<str2;
字符串的比较
字符串比较运算符：>、>=、<、<=、!=。
字符串str1和str2比较的依据是字符的 ASCII码值：
①
如果str1和str2的长度相等，而且各对应字符也完全相同，则认为两串相等。②
如果str1和str2的对应字符不完全相同，则比较第一对不相同字符的ASCI码值，ASCI码值小的字符所在串小。③
如果str1的长度n1小于str2的长度n2，而且两个字符串的前n1个对应字符都相同，则认为str1小。
Ⅲ.字符串的输入输出常见方法的总结及解释
a：getchar()与putchar()
#include <stdio.h>
using namespace std;
int main(){char ch;ch=getchar();//输入单个字符；putchar(ch); //输出单个字符；return 0;
}
getchar()读取字符过程的细节
getchar() 用于读取用户从键盘输入的单个字符，它有一个整型的返回值，当发生读取错误的时候，返回整型值-1；当读取正确的时候，它会`返回用户从键盘输的第一个字符的ASCII码。
当程序调用getchar时，运行程序时就等着用户从按键输入，用户输入的字符被存放在键盘缓冲区中，直到用户按回车为止(回车字符也放在缓冲区中)，当用户键入回车之后，getchar才开始从输入流中每次读入一个字符。
输入的字符不只一个的时候，单个的getchar函数输入多于一个字符时，只接收第一个字符。
putchar()读取字符过程的细节
putchar()向终端输出一个字符，其格式为putchar(ch)。
其中ch可以是被单引号（英文状态下）引起来的一个字符（注：该字符也可为转义字符），可以是介于0到127之间的一个十进制整型数（包含0和127）(超过127就不是ASCII码了)，也可以是事先用char定义好的一个字符型变量。
当c为一个被单引号（英文状态下）引起来的字符时，输出该字符（注：该字符也可为转义字符）；当ch为一个事先用char定义好的字符型变量时，输出该变量所指向的字符；当ch为一个介于0~127（包括0及127）之间的十进制整型数时，它会被视为对应字符的ASCII代码，输出该ASCII代码对应的字符。当整型变量ch超出8位变量的范围时，ch则会变强制转化为8位变量（即取其低八位传过去输出），当为负数的时候，由于计算机存储负数是用补码表示的，所以传过去的二进制补码也被当做正数处理，也是取其低八位。
getchar()和putchar()的特性
- 使用时，必须包含头文件“#include <stdio.h>”。
- getchar()与putchar(）不会忽略任何一个字符，包括换行 ，tab，enter在内。
- 只输入输出单个字符。
b：scanf()与printf()
字符串的读取和输出
使用%s格式化输入输出字符串：
char a[100],b[100];
scanf("%s",&a);
scanf("%s",&b);
printf("%s",a);
printf("%s",b);
单个字符的读取和输出
使用%c格式化输入输出单个字符：
char a,b,c;
scanf("%c%c%c",&a,&b,&c);
printf("%c%c%c",a,b,c);
scanf()和printf()的特性
- scanf()以非空白符开始，空白符结束，完成一个%s的录入; printf()从当前位置打印到‘\0’结束。（连续输入输出多个字符串不会受到"\n"（换行符）的影响！）
- %c格式化单个字符，%s格式化输入输出整个字符串。
- 使用时，需包含"#include<stdio.h>“或者”#include"。
- scanf()和printf()仅支持字符数组，不支持string类型元素。
c：gets()与puts()
gets()与puts()均不支持string类型元素，示例如下：
char a[100];
//string a; 报错，不支持string类型元素；
gets(a);
puts(a);
gets()和puts()的特性：
- gets()类似于于scanf()+%s，接受tab和space键，只对Enter敏感。
puts效果与printf()+%s效果一致，均为从当前指针输出至’\0’。- gets()和puts()仅支持字符数组，均不支持string类型元素。
d：cin>>与cout<<
见本文"Ⅰ.字符数组->字符数组的输入和输出"小节的内容，参考用法。（支持连续多个字符数组的使用。）
使用连续字符数组输入输出实例，如下：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {char name1[10],name2[10];cin>>name1;cout<<name1<<endl;cin>>name2;cout<<name1<<endl;cout<<name2;return 0;
}
cin>>与cout<<的特性：
同时支持字符数组、字符串、字符串数组多个类型数据的输入输出。支持连续多个字符数组的输入输出使用。- 根据后面的变量的类型读取数据，读取时结束条件：enter, space, tab，对结束符的处理：丢掉。
- 当定义多个字符数组时，分配的数组空间要大一些，避免字符数组中元素溢出。
e：cin.get()与getline()
cin.get()不支持连续多行字符数组的问题的解决：
原代码支持输入格式：“ab”，代码如下：
char c1, c2;cin.get(c1);cin.get(c2);cout<<c1<<" "<<c2<<endl; // 打印两个字符cout<<(int)c1<<" "<<(int)c2<<endl; // 打印这两个字符的ASCII值return 0;
使用==cin.get().get()==修改后支持输入格式：“a b”和"a"+"\n"+"b"：
char c1, c2;cin.get(c1).get();cin.get(c2);cout<<c1<<" "<<c2<<endl; // 打印两个字符cout<<(int)c1<<" "<<(int)c2<<endl; // 打印这两个字符的ASCII值return 0;
getline()支持从缓冲流中获取剩余的字符：
cin.rdstate()：返回流状态；cin.clear()：状态位清零；cin.failbit()：如果输入操作未能读取预期的字符或输出操作没有写入预期的字符，设置为1。
char str[20];//输入提示：abcdefgcin.getline(str,5);cout << str << endl;//输出：abcdcout << "read state: " << cin.rdstate() << endl;//read state: 4cin.clear(cin.rdstate() & ~cin.failbit);cout << "read state: " << cin.rdstate() << endl;//read state: 0,继续读取剩余的字符流cin.getline(str,5);cout << str << endl;//输出：efgreturn 0;
getline函数允许编程人员指定分隔符：
getline（cin, str，'，'）；
cin之后使用getline()会出现空行问题的解决：
调用cin.ignore()即可，代码如下：
int n;
cin >> n;
cin.ignore();
string c;
getline(cin, c);
cout << c << endl;
cin.get()与getline()的特性：
- 相同点：cin.getline()与cin.get()函数都可以读取整行的字符串。都可指定读取多少个字符到数组，读取完后剩余的字符放在流中。
- 区别：cin.getline() 能够读取回车键，并将之转化为换行符。这样就不会留一个回车键在输入流而对下一个字符串的输入造成影响。而cin.get()不能够读取回车键，而是将其继续留在输入流中，这样有个弊端就是回车键会对下一个回车键造成影响。
- getline(&address,&string)支持指定输入的起始地址位置，例如：string c;getline(cin, c);而cin.get()不支持指定地址位置输入字符串。
- getline函数允许编程人员指定分隔符。
- getline()支持从缓冲流中获取剩余的字符。
Ⅳ.字符串流
字符串流的定义和分类
字符串流，即内存中的输入输出。分为以下三类：
istringstream（输入流）ostringstream（输出流）ofstream（文件流）
ofstream和ostringstream字符串流的示例：
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
using namespace std;
int main(){//cout是输出流对象，ostreamcout <<"hello!"<<endl;//ofs是文件输出流对象，ofstreamofstream ofs("test. txt");ofs <<"hello!"<<endl;ofs.close();//字符串输出流对象--->内存ostringstream oss;oss<<"hello！"<<endl;cout<<"显示字符串流中的字符串："<<oss.str()<<endl;return 0;
}
cout是输出字符流对象ostream，ofs是文件输出流对象，oss.str()用于获取流对象oss中的内容。
从ostringstream获取字符串内容输入至istringstream的示例：
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
using namespace std;
int main(){ostringstream formatmessage;formatmessage<<"姓名："<<"张飞"<<"\n"<<"体重："<<65.1<<"\n"<<"年龄："<<26<<"\n";cout<<"输出张飞的信息：\n"<<formatmessage.str()<<endl;string name,kg,age,buff;istringstream input_istring(formatmessage.str());cout<<"iostream结果如下："<<endl;input_istring>>name;cout<<name<<endl;input_istring>>kg;cout<<kg<<endl;input_istring>>age;cout<<age<<endl;return 0;
}
Ⅴ.C++中的String的常用函数用法总结
这个部分，已有博客较为完整的总结了现有的C++的string的常用函数，这里我便不再赘述。
请参考该篇博客：
C++中的String的常用函数用法总结
Ⅵ.附表
转义字符及其作用表
scanf格式化字符串表
注意：%c类似于getchar()，不会跳过任何一个字符，包括空格，tab，‘\n’等。
printf格式化字符串表
缓冲流(stream)状态表
Ⅶ.参考
1.C++中cin和cout中不会被注意的细节（字符串的处理）
2.C++中的cin函数和异常的来源（failbit）与处理（clear）
3.C++字符型数组常用函数
4.C++字符型数组常用函数
5.C++——String类超详细介绍
6.C++中的几种字符串输入输出方法
7.C语言中的getchar（）与putchar（）详解
8.C++中 cin的深入理解
9.《C语言-C++学习指南》5.1-字符的概念和使用
10.C++字符串和字符数组运用 第四讲
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