C++string中有关字符串内容修改和替换的函数浅析
1.assign()
原型：
//string (1) basic_string& assign (const basic_string& str); //substring (2) basic_string& assign (const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen); //c-string (3) basic_string& assign (const charT* s); //buffer (4) basic_string& assign (const charT* s, size_type n); //ill (5) basic_string& assign (size_type n, charT c); //range (6) template <class InputIterator> basic_string& assign (InputIterator first, InputIterator last);
ps:charT是类模板basic_string的第1个参数，指定了字符串中字符的类型。用char实例化basic_string，得到string（可参考在下的“C++ string到底是什么”）。所以， 在string中，charT就是char。
示例：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; int main() { string str1("123456"); string str = "123456789"; char* str2 = "abcdef"; str.assign(str1); cout << str << endl;//123456 可见执行assign()后，str将被重写 str.assign(str1, 2, 3); cout << str << endl;//345 从位置2开始的3个字符 str.assign(str1, 1, 20);//超出范围 cout << str << endl;//23456 cout << str.length() << endl;//5 可见没有空格 str.assign(str1, 2, str1.npos);//后面介绍npos cout << str << endl;//3456 从位置2到末尾的字符给str str.assign(5, 'X'); cout << str << endl;//XXXXX str.assign(str1.begin(), str1.end() - 1); cout << str << endl;//12345 从开头到结尾-1（即倒数第个字符） //str.assign(str1.begin() + 4, str1.end() - 4);//不能反着来，即试图将以str1.begin() + 4（5）开头，以str1.end() - 4（2）结尾的5432给str是不行的 //cout << str << endl; //这样会出现运行时错误 str.assign(str1.begin() + 2, str1.end() - 3);//前后指向同一字符（3），这样可以 cout << str << endl;//3 str.assign(str1.begin() + 2, str1.end() - 4);//这个却可以 cout << str << endl;//空行 cout << str.length() << endl;//0 str.assign("abcdefg", 6); cout << str << endl;//abcdef 将abcdefg的前6个字符给str str.assign("abcdefg", 20);//超出范围 cout << str << endl;//abcdefg+乱码 cout << str.length() << endl;//10 说明将"abcdefg+3个空格"给了str str.assign(3, 0x41); cout << str << endl;//AAA 可以使用16进制的ASCII码 0x41换成10进制是65，是A的ASCII码 str.assign(str2); cout << str << endl;//abcdef str.assign(str2, 2, 3); cout << str << endl;//cde 对char*型也可以 return 0; }
以上代码中有一句
str.assign(str1, 2, str1.npos);
这里我们解释npos：
它的定义如下：
std::string::npos
static const size_t npos = -1;
它是size_t类型的最大值，有些编译器也将它置为string对象的最大容量（按字节算，包括'\0'），而有些编译器不是，我们在后边将会看到。
为什么是最大呢？
-1用反码存储（32位），就是32个1，而size_t是无符号整型，所以，32个1的2进制转化为10进制就是2的32次方-1，即4294967295。
看下面一段验证代码：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; int main() { string str1 = "123456789"; cout << str1.npos << endl;//4294967295 cout << (str1.npos == -1) << endl;//1 cout << str1.max_size() << endl;//4294967294 1073741820(=2^30-4) return 0; }
其中，4294967294是VS2013上的结果，可见max_size()不包括'\0'，1073741820是CodeBlocks12.11上的结果。
由此，我们可知，str.assign(str1, 2, str1.npos);等价于str.assign(str1, 2, 4294967294);
另外，在C++11中，还有两个重载的assign()函数，它们的原型分别是：
//initializer list(7) basic_string& assign (initializer_list<charT> il); //move (8) basic_string& assign (basic_string&& str) noexcept;
其中，（7）与list容器有关，而（8）与右值引用和移动语义有关，这里我们暂不详述。
对于（8）中的noexcept关键字，它声明了函数不会抛出异常（当然函数不是真的就永远都不会抛出异常，比如该函数A（声明为noexcept）中调用了另一个函数B，而函数B中有抛出异常语句，那么，当我们调用函数A是，就可能抛出异常），由于noexcept不是本文的重点，这里我们不详述，有兴趣的读者可以自行查阅资料了解学习相关内容。
2.swap()
原型：void swap (basic_string& str);
只有这一个，要交换就交换整个字符串，这里没有针对子串的操作。
不举例。
3.erase()
原型：
//sequence (1) basic_string& erase (size_type pos = 0, size_type len = npos); //character (2) iterator erase (iterator p); //range (3) iterator erase (iterator first, iterator last);
说明：
注意到basic_string& erase (size_type pos = 0, size_type len = npos);给出了默认参数，这样，我们在使用该函数时，就可以省略第2个参数，效果是删除从第1个参数所指位置（包括该位置）起的所有字符（正如下边示例中有关str3的操作和输出）。原因是len=npos，而npos一定大于string对象的最大长度。
示例：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; int main() { string str1("123456789"); string str2("123456789"); string str3("123456789"); string str4("123456789"); string str5("123456789"); string str6("123456789"); string str7("123456789"); string str8("123456789"); str1.erase(2, 3); cout << str1 << endl;//126789 str2.erase(2, 10); cout << endl;//空行 str3.erase(7);//注意这里的参数值不能超过str3.length(),否则会出现运行时错误等于是输出空行，相当于删除'\0'及其后面的（当然后面什么也没有， //因为'\0'已经是最后一个） cout << str3 << endl;//1234567 当省略第2个参数时，删除第1个参数所指位置起（即包括该位置）的所有字符 //str4.erase(10, 5);//这么做不行 //cout << str4 << endl; str4.erase(str4.begin()); cout << str4 << endl;//23456789 str5.erase(str5.begin() + 2); cout << str5<< endl;//12456789 //str6.erase(str6.begin() + 10);//这么做不行 //cout << str6 << endl; str6.erase(str6.end() - 2); cout << str6 << endl;//12345679 //str7.erase(str7.end() - 10);//这么做不行 //cout << str7 << endl; str7.erase(str7.begin()+2,str7.end()-2); str7.erase(str7.begin() + 2, str7.end() - 2); cout << str7 << endl;//1289 删除从str7.begin()+2（包括str7.begin()+2)到str7.end() - 2（包括str7.end() - 2）的所有字符 //str8.erase(str8.begin() + 7, str8.end() - 5);//这么做不行 //cout << str8 << endl; return 0; }
4.clear()
原型：
void clear() noexcept;
作用：
删除字符串的所有内容。
示例：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; int main() { string str("123456789"); str.clear(); cout << str << endl;//空行 cout << str.length() << endl;//0 return 0; }
5.insert()
原型：
//string (1) basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str); //substring (2) basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen); //c-string (3) basic_string& insert (size_type pos, const charT* s); //buffer (4) basic_string& insert (size_type pos, const charT* s, size_type n); //fill (5) basic_string& insert (size_type pos, size_type n, charT c); iterator insert (const_iterator p, size_type n, charT c); //single character (6) iterator insert (const_iterator p, charT c); //range (7) template <class InputIterator> iterator insert (iterator p, InputIterator first, InputIterator last); //initializer list (8) basic_string& insert (const_iterator p, initializer_list<charT> il);
说明：
1）原型（8）与list容器有关，是C++11新标准，这里赞不详述。
2）以上原型中出现的返回值和参数有iterator和InputIterator与迭代器有关，这里也暂不详述，可以将其简单地理解为指针，begin()和end()的返回值与它们匹配。
示例：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; int main() { /* *测试basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str); */ string st1("123456789"); //string st2("123456789"); string str1("abc"); st1.insert(3, str1); cout << st1 << endl;//123abc456789 注意是在pos所指位置前插入 //st2.insert(10, str1);//超出范围 //cout << st2 << endl;//不可以 /* **测试basic_string& insert (size_type pos, const basic_string& str,size_type subpos, size_type sublen); */ string st2("123456789"); string st3("123456789"); string str2("abcdefg"); st2.insert(3, str2, 2, 3); cout << st2 << endl;//123cde456789 st3.insert(3, str2, 4, 9);//超出范围 cout << st3 << endl;//123efg456789 可见如果超出字符串的长度，则一直到字符串的最后，不补空格 /* **测试basic_string& insert (size_type pos, const charT* s); */ string st4("123456789"); string st5("123456789"); char* str3 = "abc"; st4.insert(3, str3); cout << st4 << endl;//123abc456789 st5.insert(3, "abc"); cout << st5 << endl;//123abc456789 /* **测试basic_string& insert (size_type pos, const charT* s, size_type n); */ string st6("123456789"); string st7("123456789"); st6.insert(3, "abcdefg", 3);//n可以为0，为0时什么也不加 当n为负值时会出现运行时错误 cout << st6 << endl;//123abc456789 st7.insert(3, "abcdefg", 20);//超出范围 cout << st7 << endl;//123abcdefg i n v a l i 456789 调大n值（如500）进行测试，发现中间多出来的是报错的语句和乱码，且每次运行的输出可能不一样 //CodeBlocks12.11上中间直接就是乱码 /* **测试basic_string& insert (size_type pos, size_type n, charT c); 和 iterator insert (const_iterator p, size_type n, charT c); */ string st8("123456789"); string st9("123456789"); st8.insert(3, 2, 'a'); cout << st8 << endl;//123aa456789 st9.insert(st9.begin() + 3, 2, 'a'); cout << st9 << endl;//123aa456789 /* **测试iterator insert (const_iterator p, charT c); */ string ss1("123456789"); ss1.insert(ss1.begin()+3, 'a');//由原型知，这里不能将ss1.begin()+3改为3 cout << ss1 << endl;//123a456789 /* **测试template <class InputIterator> ** iterator insert (iterator p, InputIterator first, InputIterator last); */ string ss2("123456789"); string str4("abcdefg"); ss2.insert(ss2.begin() + 3, str4.begin(), str4.begin()+3);//超出范围会出现运行时错误 cout << ss2 << endl;//123abc456789 return 0; }
6.append()
原型：
//string (1) basic_string& append (const basic_string& str); //substring (2) basic_string& append (const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen); //c-string (3) basic_string& append (const charT* s); //buffer (4) basic_string& append (const charT* s, size_type n); //fill (5) basic_string& append (size_type n, charT c); //range (6) template <class InputIterator> basic_string& append (InputIterator first, InputIterator last); //initializer list(7) basic_string& append (initializer_list<charT> il);
(7)不详述。
示例：
#include<iostream> #include<string> using namespace std; int main() { /* **测试basic_string& append (const basic_string& str); */ string st1("123456789"); string str1("abc"); string& ss = st1.append(str1); cout << ss << endl;//123456789abc cout << st1 << endl;//123456789abc /* **测试basic_string& append (const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen); */ string st2("123456789"); string st3("123456789"); string str2("abcdefg"); st2.append(str2, 2, 3); cout << st2 << endl;//123456789cde st3.append(str2, 3, 20);//超出范围 cout << st3 << endl;//123456789defg 当用数字表示范围时，若超出范围，则直到字符串的结尾，不会补空格，也不会出现运行时错误 cout << st3.length() << endl;//13 尽管如此，在实际编程时，也必须保证不超范围 /* **测试basic_string& append (const charT* s); */ string st4("123456789"); st4.append("abc"); cout << st4 << endl;//123456789abc /* **测试basic_string& append (const charT* s, size_type n); */ string st5("123456789"); st5.append("abc", 5);//超出范围 cout << st5 << endl;//123456789abc+乱码 /* **测试basic_string& append (size_type n, charT c); */ string st6("123456789"); st6.append(3, 0x41);//可以用16进制的ASCII码 cout << st6 << endl;//123456789AAA /* **测试template <class InputIterator> **basic_string& append (InputIterator first, InputIterator last); */ /* string st7("123456789"); string str3("abcdefg"); st6.append(str3.begin() + 2, str3.begin() + 10);//超出范围 cout << st7 << endl;//当使用迭代器时，若超出范围，则会出现运行时错误 */ return 0; }
7.replace()
原型：
//string (1) basic_string& replace (size_type pos, size_type len, const basic_string& str); basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const basic_string& str); //substring (2) basic_string& replace (size_type pos, size_type len, const basic_string& str, size_type subpos, size_type sublen); //c-string (3) basic_string& replace (size_type pos, size_type len, const charT* s); basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const charT* s); //buffer (4) basic_string& replace (size_type pos, size_type len, const charT* s, size_type n); basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const charT* s, size_type n); //fill (5) basic_string& replace (size_type pos, size_type len, size_type n, charT c); basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, size_type n, charT c); //range (6) template <class InputIterator> basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, InputIterator first, InputIterator last); //initializer list (7) basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, initializer_list<charT> il);
(7)不详述
示例：（这里仅给出部分原型的测试，其它的读者可参照前面几个函数的实例自行测试）
#include<iostream> #include<string> using namespace std; int main() { /* **测试basic_string& replace (size_type pos, size_type len, const basic_string& str); */ string st1("123456789"); string str1("abcde"); string str2("ab"); st1.replace(2, 3, str1);//将位置2开始的3个字符（345）换成abcde cout << st1 << endl;//12abcde6789 string st2("123456789"); st2.replace(1, 7, str1); cout << st2 << endl;//1abcde9 string st3("123456789"); st3.replace(6, 9, str2);//超出范围 cout << st3 << endl;//123456ab /* **测试basic_string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const basic_string& str); */ /*string st4("123456789"); st4.replace(st4.begin() + 8, st4.begin() + 10, str1); //迭代器超范围，出现运行时错误 cout << st4 << endl;*/ /* **测试basic_string& replace (size_type pos, size_type len, const charT* s, size_type n); */ string st5("123456789"); st5.replace(2, 3, "abcdefg", 5); cout << st5 << endl;//12abcde6789 string st6("123456789"); st6.replace(2, 3, "abc", 20);//超出范围 cout << st6 << endl;//12abc+乱码+6789 对于char*类型，若超出范围，就会出现乱码 return 0; }
以上各函数的原型及参数的意义大同小异，读者可以触类旁通。现结合以上各示例，对“超出范围”这一特殊情况给出一般性的规律总结：
1.对于string类型，用数字表示范围，超出时，自动截止到字符串的末尾，不会补空格，不会有乱码，也不会出现运行时错误。
2.对于string类型，用迭代器表示范围，超出时，出现运行时错误。
3.对于char*类型，用数字表示范围（只能用数字表示，char*是基本类型，没有迭代器），超出时，会出现乱码。