C++ 中 std::string 的常用操作：初始化、遍历和容量管理

遍历字符串有三种常用方式：下标循环、范围 for 和迭代器。

下标访问

size() 返回字符个数（字节数，不含结尾的 \0），早期还有个 length() 完全等价，现在为了 STL 容器风格统一，建议用 size()。

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s("HelloWorld");
    std::cout << "长度: " << s.size() << std::endl;

    for (std::size_t i = 0; i < s.size(); ++i) {
        std::cout << s[i] << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

operator[] 还能修改字符，但要注意越界不会检查，属于未定义行为。

范围 for

C++11 添加的范围 for 写起来简单，底层常被编译器换成迭代器。如果只是读取，用 auto ch 就行；想修改原字符串必须用 auto& ch。

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s("HelloWorld");
    for (auto ch : s) {          // 只读
        std::cout << ch << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;

    for (auto& ch : s) {         // 可修改
        ch = 'X';
    }
    std::cout << s << std::endl;
    return 0;
}

迭代器

迭代器是封装的指针，begin() 指向第一个字符，end() 指向末尾之后。倒序可以用 rbegin() / rend()。

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s("HelloWorld");
    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {
        std::cout << *it << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;

    // 反向遍历
    for (auto it = s.rbegin(); it != s.rend(); ++it) {
        std::cout << *it << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

容量相关操作

string 内部会分配一块缓冲区，容量 capacity() 通常比实际大小 size() 大，是为了减少反复扩容的开销。比如 VS 下默认初始缓冲区是 15 字节，随着字符增加会按倍数增长。

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s("HelloWorld");
    std::cout << "size: " << s.size() << ", cap: " << s.capacity() << std::endl;
    s.reserve(100);   // 提前扩展到至少 100 字节
    std::cout << "after reserve cap: " << s.capacity() << std::endl;
    return 0;
}

清理内容：clear() 使 size 归零，但容量通常不变；empty() 判断字符串是否为空。

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s("HelloWorld");
    s.clear();
    if (s.empty()) {
        std::cout << "字符串已空" << std::endl;
    }
    return 0;
}

修改与查询

追加字符串可以用 +=、push_back 或 append。

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s("Hello");
    s += " World";
    s.push_back('!');
    s.append(" Good");
    // 截取子串追加：从另一个字符串的索引4开始，取7个字符
    std::string more = "C++ Programming";
    s.append(more, 4, 7);   // "Progra"
    std::cout << s << std::endl;
    return 0;
}

提取子串用 substr(pos, count)，不指定 count 则取到末尾。

std::string s("HelloWorld");
std::string sub = s.substr(5);   // "World"

查找字符或子串用 find，找不到时返回 std::string::npos。配合 replace 可以做替换。

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s("Hello.Worl.dtdjd.dhsdjt");
    std::size_t pos = 0;
    while ((pos = s.find('.', pos)) != std::string::npos) {
        s.replace(pos, 1, "##");
        pos += 2;    // 跳过新插入的 "##"，避免死循环
    }
    std::cout << s << std::endl;
    return 0;
}

整行输入：getline

直接用 cin >> 会跳过空白，如果想保留空格，可以用 getline。但注意 cin >> 和 getline 混用时，缓冲区里残留的换行符容易吃空下一行输入，需要提前 cin.ignore() 清理。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string first, second;
    std::cout << "请输入 first: ";
    std::cin >> first;
    std::cin.ignore();   // 忽略掉 >> 后留下的换行
    std::cout << "请输入 second: ";
    std::getline(std::cin, second);
    std::cout << "first: " << first << ", second: " << second << std::endl;
    return 0;
}

字符串操作远不止这些，但上面是日常使用频率最高的部分。更多细节可以参考 cplusplus.com/string 。