C++ string 类详解：概念、常用操作与实践（算法竞赛类）

星轨初途2026-01-02 10:27

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前言

嗨，大家好呀！我已经很久没有更新了，今天是元旦，祝大家元旦快乐呀｡◕ᴗ◕｡!

我们上一篇讲解了C++的条件判断与循环及数组（算法竞赛类），了解了数组的相关知识，我们感觉其中字符串数组还是没那么好用，为了更加简单⽅便，在C++中，⼜增加了 string 来处理字符串。今天我们来一起了解string的神奇之处吧！

一、string概念

string字符串其实是一种更加高级的封装，string字符串中包含大量的方法，这些方法使得字符串的操作变得更加简单。string使用的好，慢慢你就不想使用字符数组来存放字符串了。

而C++中将字符串直接作为一种类型，也就是string类型，使用string类型创建的对象就是C++的字符串。

string也就是存储字符串的另一种方式，就是和字符数组差不多，只不过封装了一些好用的功能而已，十分简单易懂

二、string的常见操作和功能

常见操作文档：常见操作

1、头文件

cpp 复制代码 
#include<string>

2、创建字符串

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>  
using namespace std;
int main()
{
    string s1;//空字符串
    string s2 = "hello world";
    cout << "s1:" << s1 << endl;  //s1:
    cout << "s2:" << s2 << endl;  //s2: hello world
    return 0;
}

这里就不用多说了，和字符串的初始化一样

string也可以下标进行访问

除了以上创建字符串的写法外，C++中还有一些其他的创建字符串方式。如：

当然C++中的string创建的字符串和char类型的数组所表示的字符串还有一个区别，string类型的字符串对象可以直接赋值，比如：

方式1：其他字符串创建写法

cpp 复制代码 
string s("hello world"); //等同于string s1 = "hello world";
string s1 = s; //用一个现成的字符串s，初始化另外一个字符串s1

方式2：string对象直接赋值示例

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string s1("hello world");
    string s2("hehe");
    s2 = s1;
    cout << s2 << endl;
    return 0;
}

3、string字符串的输入

（1）正常输入（cin）

和scanf功能一样，string可以用cin输入，但是只能输入不带空格的字符串

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string s;
    //输入
    cin >> s;
    //输出
    cout << s << endl;
    return 0;
}

（2）getline（带空格输入）

  1. getline是C++标准库中的一个函数，用于从输入流中读取一行文本，并将其存储为字符串。
  2. getline函数有两种不同的形式，分别对应着字符串的结束方式。
cpp 复制代码 
istream& getline (istream& is, string& str);
istream& getline (istream& is, string& str, char delim);

✅提示：

  • istream是输入流类型，cin是istream类型的标准输入流对象。
  • ostream是输出流类型，cout是ostream类型的标准输出流对象。
  • getline函数是从输入流中读取一行文本信息，所以如果是在标准输入流（键盘）中读取数据，就可以传cin给第一个参数。
第一种（默认以'\n'为结束标志）

第一种 getline 函数以换行符（'\n'）作为字符串的结束标志，它的一般格式是:

cpp 复制代码 
getline(cin, string str)
//cin -- 表示从输入流中读取信息
//str 是存放读取到的信息的字符串

这种形式的 getline 函数从输入流（例如cin）中读取文本，直到遇到换行符（'\n'）为止 ，然后将读取到的文本（不包括换行符）存储到指定的string类型的变量str中。

实例：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
    string name;
    getline (cin, name);
    cout << name << endl;
    return 0;
}

效果：

第二种（自定义结束标志）

第二种 getline 函数允许用户自定义结束标志，它的一般格式是:

cpp 复制代码 
getline(cin, string str, char delim)
//cin -- 表示从输入流中读取信息
//str 是存放读取到的信息的字符串
//delim 是自定义的结束标志

这种形式的 getline 函数从输入流中读取文本，直到遇到用户指定的结束标志字符（delim）为止，然后将读取到的文本（不包括结束标志字符）存储到指定的string类型的变量str中。

实例：

cpp 复制代码 
#include<iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
    string name;
    getline (cin, name, 'q');
    cout << name << endl;
    return 0;
}

效果

4、size()------字符串长度

string中提供了size()函数用于获取字符串长度。

在C++中关于字符串的操作函数都是包含在string中的，所以需要调用这些函数时，通常用.点运算符。

使用示例：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    string s;
    string s1 = "hello";
    string s2 = "hello world";
    string s3 = "12ab!~        ";

    cout << "s:" << s.size() << endl;
    cout << "s1:" << s1.size() << endl;
    cout << "s2:" << s2.size() << endl;
    cout << "s3:" << s3.size() << endl;

    return 0;
}

效果

5、迭代器(iterator)

迭代器是⼀种对象，它可以用来遍历容器（比如我们现在学习的 string ）中的元素，迭代器的作用类似于指针，或者数组下标。

❗ 不过访问迭代器指向的值，需要解引用(*)。

C++ 中的 string 提供了多种迭代器，用于遍历和操作字符串中的内容。这里给大家介绍⼀种最常用的迭代器。

begin()和end()

  • begin()：返回指向字符串第一个字符的迭代器，需要一个迭代器的变量来接收。
  • end()：返回指向字符串最后一个字符的下一个位置的迭代器（该位置不属于字符串）。
  • string中begin()和end()返回的迭代器的类型是string::iterator（也可以用auto来接收）。
（1）比较

✅注意

  • 迭代器是可以进行大小比较，也可以进行+或者-整数运算的。
    比如：i++，就是让迭代器前进一步，i-- 就是让迭代器退后一步。
  • 同一个容器的两个迭代器也可以相减，相减结果的绝对值，是两个迭代器中间元素的个数。

代码：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string s = "abcdef";
    string::iterator it1 = s.begin();
    string::iterator it2 = s.end();
    cout << (it1 < it2) << endl;
    cout << it1 - it2 << endl;

    return 0;
}

结果

（2）遍历

迭代器通常用于遍历字符串的，可以正序遍历，也可以逆序遍历

正序遍历如下

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string s = "abcdef";
    //auto it 是让编译器自动推到it的类型
    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
    {
        cout << *it << ' ';
    }

    //string::iterator 是正向迭代器类型
    //string::iterator it, 是直接创建迭代器，it是针对字符串的迭代器
    for (string::iterator it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
    {
        cout << *it << ' ';
    }

    return 0;
}
改变指定字符

通过迭代器找到元素后，改变迭代器指向的元素，是可以直接改变字符串内容的。

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string str = "abcdef";
    cout << str << endl;
    for (string::iterator it = str.begin(); it != str.end(); ++it)
    {
        *it = 'x';
    }
    cout << str << endl;
    return 0;
}

效果如下

6、字符串的插入和删除

（1）插入

push_back()------尾插

push_back()用于在字符串尾部插一个字符。

具体实现如下

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include<string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    //向空字符串中尾插字符
    string s;
    s.push_back('h');
    s.push_back('e');
    s.push_back('l');
    s.push_back('l');
    s.push_back('o');
    cout << s << endl;

    //向非空字符串中尾插字符
    string s1 = "hello ";
    s1.push_back('w');
    s1.push_back('o');
    s1.push_back('r');
    s1.push_back('l');
    s1.push_back('d');
    cout << s1 << endl;

    //批量插入字符
    string s2;
    for (char c = 'a'; c <= 'f'; c++)
    {
        s2.push_back(c);
    }
    cout << s2 << endl;

    return 0;
}

效果

字符串的+=和+运算

push_back()用于在字符串后添加单个字符 ，若需向字符串后追加字符串 ，string类型支持+和+=运算，本质是string中重载了operator+=操作符。
效果图片展示

代码举例

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>   //添加string头文件
using namespace std;
int main()
{
    string s = "hello";
    s += " world";    //字符串用双引号，等价于 s = s + " world"
    cout << s << endl;
    //除了+=操作，也可以使用'+'灵活进行字符串拼接
    //头部拼接
    string s2 = "hello";
    s2 = "world " + s2 ;
    cout << s2 << endl;             //s2为: "world hello"
    return 0;
}

效果如下

insert------指定位置进行插入

如果我们需要在字符串中间的某个位置插入一个字符串，怎么办呢？这时候我们得掌握一个函数就是insert

cpp 复制代码 
string& insert (size_t pos, const string& str); //pos位置前面插入一个string字符串
string& insert (size_t pos, const char* s);     //pos位置前面插入一个C风格的字符串
string& insert (size_t pos, size_t n, char c);  //pos位置前面插入n个字符c

pos就是字符串下标

流程如下

代码功能实现：

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
    string s = "abcdefghi";
    string base = s; // 保存原始字符串，用于还原
    
    // 方式1：插入string类型字符串
    cout << "原始字符串：" << s << endl;
    string str = "xxx";
    s.insert(3, str);
    cout << "方式1-插入string字符串：" << s << endl;
    s = base; // 还原原始字符串

    // 方式2：插入C风格字符串
    s.insert(3, "xxx");
    cout << "方式2-插入C风格字符串：" << s << endl;
    s = base; // 还原原始字符串

    // 方式3：插入n个指定字符
    s.insert(3, 3, 'x');
    cout << "方式3-插入3个字符x：" << s << endl;

    return 0;
}

（2）删除------pop_back()

pop_back() 用于删除字符串中尾部的一个字符。

实现

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello";
    cout << "s:" << s << endl;
    //尾删
    s.pop_back();
    cout << "s:" << s << endl;
    //尾删
    s.pop_back();
    cout << "s:" << s << endl;
    return 0;
}

效果

注意：不可对空字符串继续进⾏pop_back()操作，否则程序出现异常

7、字符串的查找和截取

（1）查找------find()

find()函数用于查找字符串中指定子串/字符，并返回子串/字符在字符串中第一次出现的位置。

find类型
cpp 复制代码 
// 查找string类型的字符串str，默认是从头开始查找，pos可以指定位置开始
size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const;

// 查找C风格的字符串s，默认是从头开始查找，pos可以指定位置开始
size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;

// 在字符串的pos这个位置开始查找C风格的字符串s中的前n个字符
size_t find (const char* s, size_t pos, size_t n) const;

// 查找字符c，默认是从头开始，pos可以指定位置开始
size_t find (char c, size_t pos = 0) const;
返回值
  • 若找到，返回子串/字符在字符串中第一次出现的起始下标位置。
  • 若未找到，返回一个整数值npos（针对npos的介绍会在下面给出）。通常判断find()函数的返回值是否等于npos就能知道是否查找到子串或者字符。
不同类型find例子

代码例子

代码1------查找【字符串 / 子串】

cpp 复制代码 
//代码1
#include <iostream>
#include <string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world hello everyone";
    string str = "llo";
    //查找string类型的字符串
    size_t n = s.find(str);
    cout << n << endl;

    n = s.find(str, n + 1); //从n+1这个指定位置开始查找
    cout << n << endl;

    //查找C风格的字符串
    n = s.find("llo");
    cout << n << endl;

    n = s.find("llo", n + 1); //从n+1这个指定位置开始查找
    cout << n << endl;

    return 0;
}

代码2------精准查找【C 风格字符串的前 N 个字符】

cpp 复制代码 
//代码2
#include <iostream>
#include <string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world hello everyone";
    //在s中，0这个指定位置开始查找"word"中的前3个字符
    size_t n = s.find("word", 0, 3);
    cout << n << endl;

    n = s.find("everyday", n+1, 5);
    cout << n << endl;

    return 0;
}

代码3------查找【单个字符】

cpp 复制代码 
//代码3
#include <iostream>
#include <string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world hello everyone";
    size_t n = s.find('o');
    cout << n << endl;

    n = s.find('o', n + 1);
    cout << n << endl;
    return 0;
}

查找不到的情况

在字符串中查找字符或者字符串时，若查找不到，find函数会返回npos这个值；该值并非随机数字，而是string中定义的一个静态常量。我们通常会通过判断find函数的返回值是否等于npos，来确定查找是否成功。

cpp 复制代码 
//查找不到的情况
#include <iostream>
#include <string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world hello everyone";
    string str = "bit";

    size_t n = s.find(str);
    cout << n << endl;

    if(n != string::npos)
        cout << "找到了，位置是：" << n << endl;
    else
        cout << "没有找到" << endl;

    return 0;
}

（2）截取------substr()

函数参数

substr()函数用于截取字符串中指定位置指定长度的子串。函数原型如下：

cpp 复制代码 
string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;
//pos 的默认值是0，也就是从下标为0的位置开始截取
//len 的默认值是npos，意思是一直截取到字符串的末尾

substr()的用法：

  • substr()：如果函数不传参数，就是从下标为0的位置开始截取，直到结尾，得到的是整个字符串；
  • substr(pos)：从指定下标pos位置开始截取子串，直到结尾；
  • substr(pos, len)：从指定下标pos位置开始截取长度为len的子串。
两种方式效果
返回值

返回值类型：string,返回的是截取到的字符串，可以使用string类型的字符串接收。

代码举例
cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include<string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world hello everyone";

    string s1 = s.substr(7);
    cout << s1 << endl;

    string s2 = s.substr(7, 6);
    cout << s2 << endl;

    return 0;
}

效果

（3）find()和substr()结合

substr()和find()经常是配合使用的，find负责找到位置，substr从这个位置向后获得字符串。

代码举例

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include<string>   //添加string头文件
using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world hello everyone";

    size_t n = s.find("world");
    string s2 = s.substr(n, 10);
    cout << s2 << endl;

    return 0;
}

效果

8、string的关系运算

string支持字符串比较，和strcmp比较规则一致，可以直接进行字符串比较，比如>,=,<等等，只不过返回类型为bool类型

这里仅简单展示

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string s1 = "abcd";
    string s2 = "abbcdef";
    char s3[] = "bbc";

    if (s1 > s2)
        cout << "s1 > s2" << endl;
    else
        cout << "s1 <= s2" << endl;

    if (s1 == s2)
        cout << "s1 == s2" << endl;
    else
        cout << "s1 != s2" << endl;

    if (s1 <= s3)
        cout << "s1 <= s3" << endl;
    else
        cout << "s1> s3" << endl;

    return 0;
}

效果

9、string中字符串与基本数值类型的转换工具函数

（1）stoi/stol

  • stoi ：将字符串转换为int类型的值
  • stol ：将字符串转换为long int类型的值
    两者用法类似，以stoi为例讲解：stoi可将string类型的字符串转化为整型，函数原型如下：
函数参数
cpp 复制代码 
int stoi (const string& str, size_t* idx = 0, int base = 10);
long stol (const string& str, size_t* idx = 0, int base = 10);
  • str ：被转换的string类型字符串
  • idx ：输出型参数（指针类型）。需在外创建size_t类型变量，传递其地址给idx；该参数会带回str中无法匹配数字的第一个字符的位置。
  • base ：被解析字符串的进制值（支持2、8、10、16、0）：
    • 默认值为10，表示解析10进制数字；
    • 传2：解析2进制数字，最终转为10进制；
    • 传8：解析8进制数字，最终转为10进制；
    • 传16：解析16进制数字，最终转为10进制；
    • 传0：自动推导进制（含0x则为16进制，0开头则为8进制），最终转为10进制。
代码举例
cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
    size_t pos = 0;
    string s1 = "11x34";
    int ret1 = stoi(s1, &pos, 16);
    cout << ret1 << endl;
    cout << "pos:" << pos << endl;

    string s2 = "11x34";
    int ret2 = stoi(s2, &pos, 2);
    cout << ret2 << endl;
    cout << "pos:" << pos << endl;

    string s3 = "0x11x34";
    int ret3 = stoi(s3, &pos, 0);
    cout << ret3 << endl;
    cout << "pos:" << pos << endl;

    return 0;
}

效果如下：

（2）stod/stof

stod是将字符串转换成double类型的值，就是参数少了进制的描述

参数

cpp 复制代码 
double stod (const string& str, size_t* idx = 0);
float stof (const string& str, size_t* idx = 0);

代码示例

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
    string s = "3.14x456";
    double ret = stod(s, NULL);
    cout << ret << endl;
    return 0;
}

（3）to_string

就是将数字转换为字符串

cpp 复制代码 
string to_string(数字类型 val);

代码举例

cpp 复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    string pi = "pi is " + to_string(3.14159);
    cout << pi << endl;
    return 0;
}

结束语

嗨！本篇到这里就结束啦！今天我们了解了string的使用，在日常字符串处理中string十分常用，比如gline，字符串的+=和+运算，关系运算等等都是十分1常用且重要的，而今天还是2026的第一天，祝大家新年快乐！元旦快乐！٩(๑❛ᴗ❛๑)۶

我们下一篇讲解函数和递归，感谢大家的支持啦！让我们下篇再见！

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