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C++语言学习（四）—— 字符串处理函数

目录

一、字符串处理函数

1.1 输入字符串函数 scanf_s函数和get_s函数

1.2 字符串长度计算函数 strlen

1.3 字符串复制函数 strcpy_s

1.4 字符串连接函数 strcat_s

1.5 字符串比较函数 strcmp

1.6 其他字符串处理函数

一、字符串处理函数

在C++中，字符串是一串字符的序列。C++标准库提供了许多用于处理字符串的函数，可以方便地对字符串进行各种操作。

1.1 输入字符串函数 scanf_s函数和get_s函数

在C++中，scanf_s函数和gets_s函数是用于输入字符串的函数。然而，它们是C语言标准库函数的安全版本，C++推荐使用更为安全和强大的C++标准库函数来处理字符串输入。

  1. scanf_s函数： scanf_s函数被用于从标准输入（如键盘）读取格式化输入，包括字符串。与scanf函数相比，scanf_s函数要求提供额外的参数来指定输入字符串的最大长度，以防止缓冲区溢出的安全问题。函数原型如下：

    int scanf_s(const char* format, ...);

    示例代码：

    char str[100];
scanf_s("%s", str, 100);

  2. gets_s函数： gets_s函数用于从标准输入读取一行字符串，包括空格和制表符，并将其存储在缓冲区中。与gets函数相比，gets_s函数要求提供额外参数来指定输入缓冲区的大小，以防止缓冲区溢出的安全问题。函数原型如下：

    char* gets_s(char* str, rsize_t len);

    示例代码：

    char str[100];
gets_s(str, 100);

注意：

        使用这些函数时，需要包含#include <cstdio>头文件。

C++标准库提供了更好的替代函数，如std::cin和std::getline，它们提供了更安全和方便的方法来处理字符串输入。

例如：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str;
    std::cin >> str; // 读取字符串
    std::getline(std::cin, str); // 读取整行字符串
    return 0;
}

1.2 字符串长度计算函数 strlen

在C++中，可以使用标准库函数 strlen 来计算字符串的长度。strlen 函数返回一个 size_t 类型的值，表示字符串的长度，即字符串中非空字符的数量（不包括字符串末尾的空字符 \0）。

函数原型如下：

size_t strlen(const char* str);

使用示例：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    const char* str = "Hello, World!";
    size_t len = strlen(str);
    std::cout << "字符串长度为: " << len << std::endl;
    return 0;
}

输出结果：

字符串长度为: 13

注意：

   strlen 函数只能用于计算以空字符 \0 结尾的字符数组（C风格字符串）的长度。如果字符串没有以空字符结尾，那么 strlen 函数将无法正确计算长度，可能会导致程序错误。

在 C++ 中，更推荐使用 std::string 类型和其成员函数 length 来处理字符串，在不需要和 C 风格字符串进行交互的情况下更加安全和便捷。例如：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "Hello, World!";
    size_t len = str.length();
    std::cout << "字符串长度为: " << len << std::endl;
    return 0;
}

1.3 字符串复制函数 strcpy_s

strcpy_s 是 C++ 中的一个字符串复制函数，用于将一个字符串复制到另一个字符串中，包括字符串末尾的空字符 \0。该函数是安全的，可以避免缓冲区溢出的问题。

函数原型如下：

errno_t strcpy_s(char* dest, rsize_t destSize, const char* src);
  • dest：目标字符串的指针，用于存储复制后的字符串。
  • destSize：目标字符串 dest 的大小，即缓冲区的大小。
  • src：源字符串的指针，要被复制的字符串。

strcpy_s 的返回值为一个 errno_t 类型的错误码，用来指示函数执行是否成功。若复制成功，则返回0；若 dest 或 src 为空指针，或者 destSize 为0，或者复制过程中存在缓冲区溢出的风险，则返回相应的错误码。

使用示例：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    const char* src = "Hello, World!";
    char dest[20];
    errno_t err = strcpy_s(dest, sizeof(dest), src);
    
    if (err == 0) {
        std::cout << "字符串复制成功：" << dest << std::endl;
    } else {
        std::cout << "字符串复制失败，错误码：" << err << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

输出结果：

字符串复制成功：Hello, World!

注意：

        在使用 strcpy_s 函数时，需要确保目标字符串 dest 的大小能够容纳源字符串 src 和结尾的空字符 \0。否则，会发生缓冲区溢出，导致未定义的行为。

在 C++ 中，更推荐使用 std::string 类型和其成员函数 assign 或 operator= 来进行字符串复制，这样可以更好地避免缓冲区溢出的问题，并且更加安全和方便。例如：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string src = "Hello, World!";
    std::string dest;
    dest.assign(src);
    
    std::cout << "字符串复制成功：" << dest << std::endl;
    
    return 0;
}

std::string 类型会自动管理字符串的长度和内存分配，无需手动处理缓冲区的大小，可以更好地适应 C++ 中的字符串处理。

1.4 字符串连接函数 strcat_s

strcat_s 是 C++ 中的一个字符串连接函数，用于将一个字符串连接到另一个字符串的末尾。该函数是安全的，可以避免缓冲区溢出的问题。

函数原型如下：

errno_t strcat_s(char* dest, rsize_t destSize, const char* src);
  • dest：目标字符串的指针，用于存储连接后的字符串。
  • destSize：目标字符串 dest 的大小，即缓冲区的大小。
  • src：源字符串的指针，要被连接到目标字符串末尾的字符串。

strcat_s 的返回值为一个 errno_t 类型的错误码，用来指示函数执行是否成功。若连接成功，则返回0；若 dest 或 src 为空指针，或者 destSize 为0，或者连接过程中存在缓冲区溢出的风险，则返回相应的错误码。

使用示例：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    const char* src = ", World!";
    char dest[20] = "Hello";
    errno_t err = strcat_s(dest, sizeof(dest), src);
    
    if (err == 0) {
        std::cout << "字符串连接成功：" << dest << std::endl;
    } else {
        std::cout << "字符串连接失败，错误码：" << err << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

输出结果：

字符串连接成功：Hello, World!

注意：

        在使用 strcat_s 函数时，需要确保目标字符串 dest 的大小能够容纳源字符串 src、目标字符串 dest 和结尾的空字符 \0。否则，会发生缓冲区溢出，导致未定义的行为。

在 C++ 中，更推荐使用 std::string 类型和其成员函数 append 或 operator+= 来进行字符串连接，这样可以更好地避免缓冲区溢出的问题，并且更加安全和方便。例如：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string src = ", World!";
    std::string dest = "Hello";
    dest.append(src);
    
    std::cout << "字符串连接成功：" << dest << std::endl;
    
    return 0;
}

1.5 字符串比较函数 strcmp

strcmp 是 C++ 中的一个字符串比较函数，用于比较两个字符串的大小（字典序）。该函数比较的是字符串的字符内容，而不是字符串的内存地址。

函数原型如下：

int strcmp(const char* str1, const char* str2);
  • str1：第一个待比较的字符串。
  • str2：第二个待比较的字符串。

strcmp 的返回值为一个整数，表示两个字符串的比较结果：

  • 若 str1 小于 str2，则返回一个小于 0 的值。
  • 若 str1 等于 str2，则返回 0。
  • 若 str1 大于 str2，则返回一个大于 0 的值。

使用示例：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    const char* str1 = "abc";
    const char* str2 = "def";
    
    int result = strcmp(str1, str2);
    
    if (result < 0) {
        std::cout << "str1 小于 str2" << std::endl;
    } else if (result == 0) {
        std::cout << "str1 等于 str2" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "str1 大于 str2" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

输出结果：

str1 小于 str2

注意：

在使用 strcmp 进行字符串比较时，需要注意两个字符串的长度和内容是否相同，以避免出现错误的比较结果。

在 C++ 中，更推荐使用 std::string 类型和其成员函数 compare 来进行字符串比较，这样可以更好地处理字符串的长度和内容，并且更加方便和安全。例如：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string str1 = "abc";
    std::string str2 = "def";
    
    int result = str1.compare(str2);
    
    if (result < 0) {
        std::cout << "str1 小于 str2" << std::endl;
    } else if (result == 0) {
        std::cout << "str1 等于 str2" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "str1 大于 str2" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

1.6 其他字符串处理函数

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