Сравнение строк в си. Строки в языке си

 Строка – это последовательность ASCII или UNICODE символов. Строки в си , как и в большинстве языков программирования высокого уровня рассматриваются как отдельный тип, входящий в систему базовых типов языка. Так как язык СИ по своему происхождению является языком системного программирования, то строковый тип данных в нем как таковой отсутствует, а в качестве строк в си используются обычные массивы символов.
 Исторически сложилось два представления формата строк:
  1. формат ANSI;
  2. строки с завершающим нулем (используется в СИ).

Формат ANSI устанавливает, что значением первой позиции в строке является ее длина, а затем следуют сами символы строки. Например, представление строки "Моя строка!" будет следующим:
  11 ‘М’ ‘о’ ‘я’ ‘ ’ ‘с’ ‘т’ ‘р’ ‘о’ ‘к’ ‘а’ ‘!’
 В строках с завершающим нулем, значащие символы строки указываются с первой позиции, а признаком завершения строки является значение ноль. Представление рассмотренной ранее строки в этом формате имеет вид:
  ‘М’ ‘о’ ‘я’ ‘ ’ ‘с’ ‘т’ ‘р’ ‘о’ ‘к’ ‘а’ ‘!’ 0

Объявление строк в СИ


 Строки реализуются посредством массивов символов. Поэтому объявление ASCII строки имеет следующий синтаксис:
  char имя[длина];  Объявление строки в си имеет тот же синтаксис, что и объявление одномерного символьного массива. Длина строки должна представлять собой целочисленное значение (в стандарте C89 – константа, в стандарте C99 может быть выражением). Длина строки указывается с учетом одного символа на хранение завершающего нуля, поэтому максимальное количество значащих символов в строке на единицу меньше ее длины. Например, строка может содержать максимально двадцать символов, если объявлена следующим образом:
  char str;  Инициализация строки в си осуществляется при ее объявлении, используя следующий синтаксис:
  char str[длина] = строковый литерал;  Строковый литерал – строка ASCII символов заключенных в двойные кавычки. Примеры объявления строк с инициализацией:
  char str1 = "Введите значение: ", str2 = "";  Пример:
  const char message = "Сообщение об ошибке!";

Работа со строками в СИ


 Так как строки на языке СИ являются массивами символов, то к любому символу строки можно обратиться по его индексу. Для этого используется синтаксис обращения к элементу массива, поэтому первый символ в строке имеет индекс ноль. Например, в следующем фрагменте программы в строке str осуществляется замена всех символов ‘a’ на символы ‘A’ и наоборот.
  for(int i=0;str[i]!=0;i++)
  {
   if(str[i] == ‘a’) str[i] = ‘A’;
    else if(str[i] == ‘A’) str[i] = ‘a’;
  }

Массивы строк в СИ


 Объявление массивов строк в языке СИ также возможно. Для этого используются двумерные массивы символов, что имеет следующий синтаксис:
 char имя[количество][длина];  Первым размером матрицы указывается количество строк в массиве, а вторым – максимальная (с учетом завершающего нуля) длина каждой строки. Например, объявление массива из пяти строк максимальной длиной 30 значащих символов будет иметь вид:
  char strs;  При объявлении массивов строк можно производить инициализацию:
  char имя[количество][длина] =
   {строковый литерал №1, ... строковый литерал №N};  Число строковых литералов должно быть меньше или равно количеству строк в массиве. Если число строковых литералов меньше размера массива, то все остальные элементы инициализируются пустыми строками. Длина каждого строкового литерала должна быть строго меньше значения длины строки (для записи завершающего нуля).
Например:
  char days = {
   "Январь", "Февраль", "Март", ”Апрель", "Май",
   "Июнь", "Июль", "Август", "Сентябрь","Октябрь",
   "Ноябрь", "Декабрь"
  };  При объявлении массивов строк с инициализацией допускается не указывать количество строк в квадратных скобках. В таком случае, количество строк в массиве будет определено автоматически по числу инициализирующих строковых литералов.
Например, массив из семи строк:
  char days = {
   "Понедельник", "Вторник", "Среда", "Четверг",
   "Пятница", "Суббота", "Воскресенье"
  };

Функции для работы со строками в СИ


 Все библиотечные функции, предназначенные для работы со строками, можно разделить на три группы:
  1. ввод и вывод строк;
  2. преобразование строк;
  3. обработка строк.

Ввод и вывод строк в СИ


 Для ввода и вывода строковой информации можно использовать функции форматированного ввода и вывода (printf и scanf). Для этого в строке формата при вводе или выводе строковой переменной необходимо указать спецификатор типа %s. Например, ввод и последующий вывод строковой переменной будет иметь вид:
  char str = "";
  printf("Введите строку: ");
  scanf("%30s”,str);
  printf("Вы ввели: %s”,str);  Недостатком функции scanf при вводе строковых данных является то, что символами разделителями данной функции являются:
  1. перевод строки,
  2. табуляция;
  3. пробел.
Поэтому, используя данную функцию невозможно ввести строку, содержащую несколько слов, разделенных пробелами или табуляциями. Например, если в предыдущей программе пользователь введет строку: "Сообщение из нескольких слов", то на экране будет выведено только "Сообщение".
 Для ввода и вывода строк в библиотеке stdio.h содержатся специализированные функции gets и puts.

Функция gets предназначена для ввода строк и имеет следующий заголовок:
  char * gets(char *buffer);

  Функция puts предназначена для вывода строк и имеет следующий заголовок:
  int puts(const char *string);  Простейшая программа: ввод и вывод строки с использованием функций gets и puts будет иметь вид:
  char str = "";
  printf("Введите строку: "); gets(str);
  printf("Вы ввели: ");
  puts(str);  Помимо функций ввода и вывода в потоки в библиотеке stdio.h присутствуют функции форматированного ввода и вывода в строки. Функция форматированного ввода из строки имеет следующий заголовок:
  int sscanf(const char * restrict buffer,const char * restrict string, ...);  Функции форматированного вывода в строку имеют следующие заголовки:
  int sprintf(char * restrict buffer,

  int snprintf(char * restrict buffer, size_t maxsize,
  const char * restrict format, ...);

Преобразование строк


 В СИ для преобразования строк, содержащих числа, в численные значения в библиотеке stdlib.h
предусмотрен следующий набор функций:
  double atof(const char *string); // преобразование строки в число типа double
  int atoi(const char *string); // преобразование строки в число типа int
  long int atol(const char *string); // преобразование строки в число типа long int
  long long int atoll(const char *string); // преобразование строки в число типа long long   int  Корректное представление вещественного числа в текстовой строке должно удовлетворять формату:
  [{+|-}][цифры][.цифры][{e|E}[{+|-}]цифры]

После символов E, e указывается порядок числа. Корректное представление целого числа в текстовой строке должно удовлетворять формату:
   [{+|-}] цифры

Помимо приведенных выше функций в библиотеке stdlib.h доступны также следующие функции преобразования строк в вещественные числа:
  float strtof(const char * restrict string, char ** restrict endptr);
  double strtod(const char * restrict string, char ** restrict endptr);
  long double strtold(const char * restrict string,char ** restrict endptr);

Аналогичные функции присутствуют и для преобразования строк в целочисленные значения:
  long int strtol(const char * restrict string,

  unsigned long strtoul(const char * restrict string,
  char ** restrict endptr, int base);
  long long int strtoll(const char * restrict string,
  char ** restrict endptr, int base);
  unsigned long long strtoull(const char * restrict string,char ** restrict endptr, int base);

Функции обратного преобразования (численные значения в строки) в библиотеке stdlib.h присутствуют, но они не регламентированы стандартом, и рассматриваться не будут. Для преобразования численных значений в строковые наиболее удобно использовать функции sprintf и snprintf.

Обработка строк


 В библиотеке string.h содержаться функции для различных действий над строками.
Функция вычисления длины строки:
  size_t strlen(const char *string); Пример:
  char str = "1234";
  int n = strlen(str); //n == 4  Функции копирования строк:
  char * strcpy(char * restrict dst, const char * restrict src);
  char * strncpy(char * restrict dst, const char * restrict src, size_t num);  Функции сравнения строк:
  int strcmp(const char *string1, const char *string2);
  int strncmp(const char *string1, const char *string2,size_t num);  Функции осуществляют сравнение строк по алфавиту и возвращают:
  положительное значение – если string1 больше string2;
  отрицательное значение – если string1 меньше string2;
  нулевое значение – если string1 совпадает с string2;

Функции объединения (конкатенации) строк:
  char * strcat(char * restrict dst, const char * restrict src);
  char * strncat(char * restrict dst, const char * restrict src, size_t num);

Функции поиска символа в строке:
  char * strchr(const char *string, int c);
  char * strrchr(const char *string, int c);

Функция поиска строки в строке:
  char * strstr(const char *str, const char *substr);

Пример:
  char str = "Строка для поиска";
  char *str1 = strstr(str,"для"); //str1 == "для поиска"

Функция поиска первого символа в строке из заданного набора символов:
  size_t strcspn(const char *str, const char *charset);

Функции поиска первого символа в строке не принадлежащему заданному набору символов:
  size_t strspn(const char *str, const char *charset);

Функции поиска первого символа в строке из заданного набора символов:
  char * strpbrk(const char *str, const char *charset);

Функция поиска следующего литерала в строке:
  char * strtok(char * restrict string, const char * restrict charset);

Строки в C++

Строка - последовательность (массив) символов. Если в выражении встречается одиночный символ, он должен быть заключен в одинарные кавычки . При использовании в выражениях строка заключается в двойные кавычки. Признаком конца строки является нулевой символ \0 . В C++ строки можно описать с помощью символов (массив элементов типа char ), в котором следует предусмотреть место для хранения признака конца строки.

Например, описание строки из 25 символов должно выглядеть так:

Можно описать и массив строк:

Определен массив из 3 строк по 25 байт в каждой.

Для работы с указателями можно использовать (char * ). Адрес первого символа будет начальным значением указателя.

Рассмотрим пример объявления и вывода строк.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

#include «stdafx.h»
#include
using namespace std;
int main()
{
setlocale(LC_ALL,«Rus» ) ;
//описываем 3 строки, s3- указатель
char s2[ 20 ] , * s3, s4[ 30 ] ;
cout << «s2=» ; cin >> s2; //ввод строки s2
cout << «s2=» << s2<< endl;
//запись в s3 адреса строки, где хранится s4. Теперь в переменных
//(указателях) s3 и s4 хранится значение одного и того же адреса
s3= s4;
cout << «s3=» ; cin >> s3; //ввод строки s3
//вывод на экран строк s3 и s4, хотя в результате присваивния s3=s4;
//теперь s3 и s4 — это одно и тоже
cout << «s3=» << s3<< endl;
cout << «s4=» << s4<< endl;
system («pause» ) ;
return 0 ;
}

Результат работы программы:

Но следует отметить, что если пользователь введет в одну переменную слова разделенные пробелом, то программа будет работать иначе:

Все дело в том, что функция cin вводит строки до встретившегося пробела. Более универсальной функцией является getline .

cin.getline(char *s, int n);

Предназначена для ввода с клавиатуры строки s с пробелами, в строке не должно быть более n символов. Следовательно, для корректного ввода строк, содержащих пробел, необходимо в нашей программе заменить cin>>s на cin.getline(s, 80) .

Операции над строками

Строку можно обрабатывать как массив символов, используя алгоритмы обработки массивов или с помощью специальных функций обработки строк, некоторые из которых приведены ниже. Для работы с этими строками необходимо подключить библиотеку cstring .

Для преобразования числа в строку можно воспользоваться функцией sprintf из библиотеки stdio.h .

Некоторые функции работы со строками:

Прототип функции Описание функции
size_t strlen(const char *s) вычисляет длину строки s в байтах.
char *strcat(char *dest, const char *scr) присоединяет строку src в конец строки dest, полученная срока возвращается в качестве результата
char *strcpy(char *dest, const char *scr) копирует строку scr в место памяти, на которое указывает dest
char strncat(char *dest, const char *dest, size_t maxlen) присоединяет строку maxlen символов строки src в конец строки dest
char *strncpy(char *dest, const char *scr, size_t maxlen) копирует maxlen символов строки src в место памяти, на которое указывает dest
int ctrcmp(const char *s1, const char *s2) сравнивает две строки в лексикографическом порядке с учетом различия прописных и строчных букв, функция возвращает 0, если строки совпадают, возвращает - 1, если s1 располагается в упорядоченном по алфавиту порядке раньше, чем s2, и 1 - в противоположном случае.
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t maxlen) сравнивает maxlen символов двух строк в лексикографическом порядке, функция возвращает 0, если строки совпадают, возвращает - 1, если s1 располагается в упорядоченном по алфавиту порядке раньше, чем s2, и 1 - в противоположном случае.
double atof(const char *s) преобразует строку в вещественное число, в случае неудачного преобразования возвращается число 0
long atol(const char *s) преобразует строку в длинное целое число, в случае неудачного преобразования возвращается 0
char *strchr(const char *s, int c); возвращает указатель на первое вхождение символа c в строку, на которую указывает s . Если символ c не найден, возвращается NULL
char *strupr(char *s) преобразует символы строки, на которую указывает s, в символы верхнего регистра, после чего возвращает ее

Тип данных string

Кроме работы со строками, как с массивом символов, в C++ существует специальный тип данных string . Для ввода переменных этого типа можно использовать cin , или специальную функцию getline .

getline(cin, s);

Здесь s - имя вводимой переменной типа string .

При описании переменной этого типа можно сразу присвоить значение этой переменной.

string var(s);

Здесь var - имя переменной, s - строковая константа. В результате этого оператора создается переменная var типа string , и в нее записывается значение строковой константы s . Например,

string v(«Hello»);

Создается строка v , в которую записывается значение Hello .

Доступ к i-му элементу строки s типа string осуществляется стандартным образом s[i] . Над строками типа string определенны следующие операции:

  • присваивания, например s1=s2;
  • объединения строк (s1+=s2 или s1=s1+s2) - добавляет к строке s1 строку s2, результат храниться в строке s1, пример объединения строк:
  • сравнения строк на основе лексикографического порядка: s1=s2, s1!=s2, s1s2, s1<=s2, s1>=s2 - результатом будет логическое значение;

При обработке строк типа string можно использовать следующие функции:

  • s.substr(pos, length) - возвращает подстроку из строки s , начиная с номера pos длинной length символов;
  • s.empty() - возвращает значение true, если строка s пуста, false - в противном случае;
  • s.insert(pos, s1) - вставляет строку s1 в строку s , начиная с позиции pos ;
  • s.remove(pos, length) - удаляет из строки s подстроку length длинной pos символов;
  • s.find(s1, pos) - возвращает номер первого вхождения строки s1 в строку s , поиск начинается с номера pos , параметр pos может отсутствовать, в этом случае поиск идет с начала строки;
  • s.findfirst(s1, pos) - возвращает номер первого вхождения любого символа из строки s1 в строку s , поиск начинается с номера pos , который может отсутствовать.

Русский язык для строк

Думаю вы уже заметили, что при выводе русских букв, в консоли появляются «левые» символы. Для того чтобы избежать этого недоразумения, необходимо воспользоваться сторонней функцией CharToOemA . Подключаем библиотеку windows.h , она нужна для того, чтобы наша функция могла преобразовать строки в другую кодировку. Также, нам понадобиться дополнительный символьный массив. Исходный код программы будет выглядеть вот так:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

#include «stdafx.h»
#include
#include
using namespace std;
int main()
{ setlocale(LC_ALL,«Rus» ) ;
char s[ 255 ] = { » Меня надо преобразовать « } ;
char * pre= new char [ 255 ] ;
CharToOemA(s, pre) ; //преобразовываем
cout << s;
delete pre;
system («pause>>void» ) ;
return 0 ;
}

Способ только что описанный достаточно не удобен. Но существует более простой вариант решения «русской» проблемы. Как видите, в программе используется функция setlocale(), вместо этого удобнее вписать в главную функцию следующую конструкцию.

Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.

Итак, строки в языке Си. Для них не предусмотрено отдельного типа данных, как это сделано во многих других языках программирования. В языке Си строка – это массив символов. Чтобы обозначить конец строки, используется символ "\0" , о котором мы говорили в прошлой части этого урока. На экране он никак не отображается, поэтому посмотреть на него не получится.

Создание и инициализация строки

Так как строка – это массив символов, то объявление и инициализация строки аналогичны подобным операциям с одномерными массивами.

Следующий код иллюстрирует различные способы инициализации строк.

Листинг 1.

Char str; char str1 = {"Y","o","n","g","C","o","d","e","r","\0"}; char str2 = "Hello!"; char str3 = "Hello!";

Рис.1 Объявление и инициализация строк

В первой строке мы просто объявляем массив из десяти символов. Это даже не совсем строка, т.к. в ней отсутствует нуль-символ \0 , пока это просто набор символов.

Вторая строка. Простейший способ инициализации в лоб. Объявляем каждый символ по отдельности. Тут главное не забыть добавить нуль-символ \0 .

Третья строка – аналог второй строки. Обратите внимание на картинку. Т.к. символов в строке справа меньше, чем элементов в массиве, остальные элементы заполнятся \0 .

Четвёртая строка. Как видите, тут не задан размер. Программа его вычислит автоматически и создаст массив символов нужный длины. При этом последним будет вставлен нуль-символ \0 .

Как вывести строку

Дополним код выше до полноценной программы, которая будет выводить созданные строки на экран.

Листинг 2.

#include int main(void) { char str; char str1 = {"Y","o","n","g","C","o","d","e","r","\0"}; char str2 = "Hello!"; char str3 = "Hello!"; for(int i = 0; i < 10; i = i + 1) printf("%c\t",str[i]); printf("\n"); puts(str1); printf("%s\n",str2); puts(str3); return 0; }


Рис.2 Различные способы вывода строки на экран

Как видите, есть несколько основных способов вывести строку на экран.

  • использовать функцию printf со спецификатором %s
  • использовать функцию puts
  • использовать функцию fputs , указав в качестве второго параметра стандартный поток для вывода stdout .

Единственный нюанс у функций puts и fputs . Обратите внимание, что функция puts переносит вывод на следующую строку, а функция fputs не переносит.

Как видите, с выводом всё достаточно просто.

Ввод строк

С вводом строк всё немного сложнее, чем с выводом. Простейшим способом будет являться следующее:

Листинг 3.

#include int main(void) { char str; gets(str); puts(str); return 0; }

Функция gets приостанавливает работу программы, читает строку символов, введенных с клавиатуры, и помещает в символьный массив, имя которого передаётся функции в качестве параметра.
Завершением работы функции gets будет являться символ, соответствующий клавише ввод и записываемый в строку как нулевой символ.
Заметили опасность? Если нет, то о ней вас любезно предупредит компилятор. Дело в том, что функция gets завершает работу только тогда, когда пользователь нажимает клавишу ввод. Это чревато тем, что мы можем выйти за рамки массива, в нашем случае - если введено более 20 символов.
К слову, ранее ошибки переполнения буфера считались самым распространенным типом уязвимости. Они встречаются и сейчас, но использовать их для взлома программ стало гораздо сложнее.

Итак, что мы имеем. У нас есть задача: записать строку в массив ограниченного размера. То есть, мы должны как-то контролировать количество символов, вводимых пользователем. И тут нам на помощь приходит функция fgets :

Листинг 4.

#include int main(void) { char str; fgets(str, 10, stdin); puts(str); return 0; }

Функция fgets принимает на вход три аргумента: переменную для записи строки, размер записываемой строки и имя потока, откуда взять данные для записи в строку, в данном случае - stdin . Как вы уже знаете из 3 урока, stdin – это стандартный поток ввода данных, обычно связанный с клавиатурой. Совсем необязательно данные должны поступать именно из потока stdin , в дальнейшем эту функцию мы также будем использовать для чтения данных из файлов.

Если в ходе выполнения этой программы мы введем строку длиннее, чем 10 символов, в массив все равно будут записаны только 9 символов с начала и символ переноса строки, fgets «обрежет» строку под необходимую длину.

Обратите внимание, функция fgets считывает не 10 символов, а 9 ! Как мы помним, в строках последний символ зарезервирован для нуль-символа.

Давайте это проверим. Запустим программу из последнего листинга. И введём строку 1234567890 . На экран выведется строка 123456789 .


Рис.3 Пример работы функции fgets

Возникает вопрос. А куда делся десятый символ? А я отвечу. Он никуда не делся, он остался в потоке ввода. Выполните следующую программу.

Листинг 5.

#include int main(void) { char str; fgets(str, 10, stdin); puts(str); int h = 99; printf("do %d\n", h); scanf("%d",&h); printf("posle %d\n", h); return 0; }

Вот результат её работы.


Рис.4 Непустой буфер stdin

Поясню произошедшее. Мы вызвали функцию fgets . Она открыла поток ввода и дождалась пока мы введём данные. Мы ввели с клавиатуры 1234567890\n (\n я обозначаю нажатие клавиша Enter ). Это отправилось в поток ввода stdin . Функция fgets , как и полагается, взяла из потока ввода первые 9 символов 123456789 , добавила к ним нуль-символ \0 и записала это в строку str . В потоке ввода осталось ещё 0\n .

Далее мы объявляем переменную h . Выводим её значение на экран. После чего вызываем функцию scanf . Тут-то ожидается, что мы можем что-то ввести, но т.к. в потоке ввода висит 0\n , то функция scanf воспринимает это как наш ввод, и записывается 0 в переменную h . Далее мы выводим её на экран.

Это, конечно, не совсем такое поведение, которое мы ожидаем. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо очистить буфер ввода после того, как мы считали из него строку, введённую пользователем. Для этого используется специальная функция fflush . У неё всего один параметр – поток, который нужно очистить.

Исправим последний пример так, чтобы его работа была предсказуемой.

Листинг 6.

#include int main(void) { char str; fgets(str, 10, stdin); fflush(stdin); // очищаем поток ввода puts(str); int h = 99; printf("do %d\n", h); scanf("%d",&h); printf("posle %d\n", h); return 0; }

Теперь программа будет работать так, как надо.


Рис.4 Сброс буфера stdin функцией fflush

Подводя итог, можно отметить два факта. Первый. На данный момент использование функции gets является небезопасным, поэтому рекомендуется везде использовать функцию fgets .

Второй. Не забывайте очищать буфер ввода, если используете функцию fgets .

На этом разговор о вводе строк закончен. Идём дальше.

Работа со строками. Класс string . Конструкторы класса. Функции assign() , append() , insert() , replace() , erase() , find() , rfind() , compare() , c_str() . Примеры

1. Какое назначение класса string в программах на C++?

Класс string предназначен для работы со строками типа char* , которые представляют собой строку с завершающим нулем. Класс string был введенн как альтернативный вариант для работы со строками типа char* . Строки, которые завершаются символом ‘\0’ еще называются C-строками. Поскольку, string есть классом, то можно объявлять объекты этого класса.

2. Какие модули (библиотеки) нужно подключить, чтобы использовать возможности класса string в MS Visual Studio C++?

Чтобы использовать возможности класса string в MS Visual Studio (C++), нужно подключить библиотеку и пространство имен std .

#include using namespace std;
3. Каким образом осуществляется объявление переменной типа string ? Примеры

Объявление переменной типа string осуществляется точно так же как и обычной переменной. Возможный вариант объявления с одновременной инициализацией.

// тип string string s1; // переменная с именем s1 типа string string s2 = "This is a string variable" ; // объявление с инициализацией // использование переменной типа string с оператором присваивания s1 = s2; // s1 = "This is a string variable" s2 = "New text" ;
4. Какие преимущества и недостатки дает использование класса string в сравнении с типом char* ?

Создание нового типа string было обусловлено недостатками работы с строками символов, который демонстрировал тип char* . В сравнении с типом char* тип string имеет следующие основные преимущества:

  • возможность обработки строк стандартными операторами C++ (= , + , = = , <> и т.п.). Как известно, при использовании типа char* даже наиболее простые операции со строками выглядели сложно и требовали написания чрезмерного программного кода;
  • обеспечение лучшей надежности (безопасности) программного кода. Например, при копировании строк, тип string обеспечивает соответствующие действия, которые могут возникнуть в случае, если строка-источник имеет больший размер чем строка-приемник;
  • обеспечение строки, как самостоятельного типа данных. Объявление типа string как строки есть единым для всех переменных в программе, которая обеспечивает непротиворечивость данных.

Основным недостатком типа string в сравнении с типом char* , есть замедленная скорость обработки данных. Это связано с тем, что тип string – это, фактически, контейнерный класс. А работа с классом требует дополнительной реализации программного кода, который, в свою очередь занимает лишнее время.

5. Какие операторы можно использовать с объектами класса string ?

Класс string есть удобен тем, что позволяет удобно манипулировать строками, используя стандартные (перегруженные) операторы.

С объектами класса string можно использовать нижеследующие операторы

  • = – присваивание
  • + – конкатенация (объединение строк)
  • += – присваивание с конкатенацией
  • == – равенство
  • != – неравенство
  • < – меньше
  • <= – меньше или равно
  • > – больше
  • >= – больше или равно
  • – индексация

Пример, который демонстрирует использование вышеприведенных операторов

// тип string, операции над строками string s1 = "s-1" ; string s2 = "s-2" ; string s3; bool b; // операция "=" (присваивание строк) s3 = s1; // s3 = "s-1" // операция "+" - конкатенация строк s3 = s3 + s2; // s3 = "s-1s-2" // операция "+=" - присваивание с конкатенацией s3 = "s-3" ; s3 += "abc" ; // s3 = "s-3abc" // операция "==" - сравнение строк b = s2==s1; // b = false b = s2=="s-2" ; // b = true // операция "!=" - сравнение строк (не равно) s1 = "s1" ; s2 = "s2" ; b = s1 != s2; // b = true // операции "<" и ">" - сравнение строк s1 = "abcd" ; s2 = "de "; b = s1 > s2; // b = false b = s1 < s2; // b = true // операции "<=" и ">=" - сравнение строк (меньше или равно, больше или равно) s1 = "abcd" ; s2 = "ab" ; b = s1 >= s2; // b = true b = s1 <= s2; // b = false b = s2 >= "ab" ; // b = true // операция - индексация char c; s1 = "abcd" ; c = s1; // c = "c" c = s1; // c = "a"
6. Содержит ли класс string конструкторы?

Как и любой класс, класс string имеет ряд конструкторов. Основные из них следующие:

String(); string(const char * str); string(const string & str);

7. Примеры инициализации с помощью конструкторов

Ниже приведены примеры инициализации переменных типа string

String s1("Hello!" ); string s2 = "Hello!" ; // инициализация - конструктор string(const char * str) char * ps = "Hello" ; string s3(ps); // инициализация string s4(s3); // инициализация - конструктор string(const string & str) string s5; // инициализация - конструктор string()

8. Присваивание строк. Функция assign() . Примеры

Чтобы присвоить одну строку другой, можно применить один из двух методов:

  • использовать оператор присваивания ‘=’ ;
  • использовать функцию assign() из класса string .

Функция assign() имеет несколько перегруженных реализаций.

Первый вариант – это вызов функции без параметров

String &assign(void );

В этом случае происходит простое присваивание одной строки другой.

Второй вариант позволяет копировать заданное количество символов из строки:

String &assign(const string & s, size_type st, size_type num);

  • s – объект, из которого берется исходная строка;
  • st – индекс (позиция) в строке, из которой начинается копирование num символов;
  • num – количество символов, которые нужно скопировать из позиции st ;
  • size_type – порядковый тип данных.

Третий вариант функции assign() копирует в вызывающий объект первые num символов строки s :

String & assign(const char * s, size_type num);

  • s – строка, которая завершается символом ‘\0’ ;
  • num – количество символов, которые копируются в вызывающий объект. Копируются первые num символов из строки s .

Ниже приведен пример с разными реализациями функции assign() .

Пример.

// присваивание строк, функция assign() string s1 = "сайт" ; string s2; string s3; char * ps = "сайт" ; s3 = s1; // s3 = "сайт" s2.assign(s1); // s2 = "сайт" s2.assign(s1, 0, 4); // s2 = "best" s2.assign(ps, 8); // s2 = "bestprog"
9. Объединение строк. Функция append() . Пример

Для объединения строк используется функция append() . Для добавления строк также можно использовать операцию ‘+’ , например:

String s1; string s2; s1 = "abc" ; s2 = "def" ; s1 = s1 + s2; // s1 = "abcdef"

Однако, функция append() хорошо подходит, если нужно добавлять часть строки.

Функция имеет следующие варианты реализации:

String &append(const string & s, size_type start); string &append(const char * s, size_type num);

В первом варианте реализации функция получает ссылку на строчный объект s , который добавляется к вызывающему объекту. Во втором варианте реализации функция получает указатель на строку типа const char * , которая завершается символом ‘\0’ .

Пример. Демонстрация работы функции append() .

String s1 = "abcdef" ; s2 = "1234567890" ; append(s2, 3, 4); // s1 = "abcdef4567" char * ps = "1234567890" ; s1 = "abcdef" ; s1.append(ps, 3); // s1 = "abcdef123"

10. Вставка символов в строке. Функция insert() . Пример

Чтобы вставить одну строку в заданную позицию другой строки нужно использовать функцию insert() , которая имеет несколько вариантов реализации.

Первый вариант функции позволяет вставить полностью всю строку s в заданную позицию start вызывающей строки (вызывающего объекта):

String & insert(size_type start, const string &s);

Второй вариант функции позволяет вставить часть (параметры insStart , num ) строки s в заданную позицию start вызывающей строки:

String & insert(size_type start, const string &s, size_type insStart, size_type num);

В вышеприведенных функциях:

  • s – строка, которая вставляется в вызывающую строку;
  • start – позиция в вызывающей строке, из которой осуществляется вставка строки s ;
  • insStart – позиция в строке s , из которой происходит вставка;
  • num – количество символов в строке s , которые вставляются с позиции insStart .
string s1 = "abcdef" ; string s2 = "1234567890" ; s1.insert(3, s2); // s1 = "abc"+"1234567890"+"def"="abc1234567890def" s2.insert(2, s1, 1, 3); // s2 = "12bcd34567890"
11. Замена символов в строке. Функция replace() . Пример

Функция replace() выполняет замену символов в вызывающей строке. Функция имеет следующие варианты реализации:

String &replace(size_type start, size_type num, const string &s); string &replace(size_type start, size_type num, const string &s, size_type replStart, size_type replNum);

В первом варианте реализации вызывающая строка заменяется строкой s . Есть возможность задать позицию (start ) и количество символов (num ) в вызывающей строке, которые нужно заменить строкой s .

Второй вариант функции replace() отличается от первого тем, что позволяет заменять вызывающую строку только частью строки s . В этом случае задаются два дополнительных параметра: позиция replStart и количество символов в строке s , которые образуют подстроку, которая заменяет вызывающую строку.

Пример. Демонстрация работы функции replace() .

String s1 = "abcdef" ; string s2 = "1234567890" ; s2.replace(2, 4, s1); // s2 = "12abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(3, 2, s1); // s2 = "123abcdef67890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1); // s2 = "12345abcdef7890" // замена символов, функция replace() string s1 = "abcdef" ; string s2 = "1234567890" ; s2.replace(2, 4, s1); // s2 = "12abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(3, 2, s1); // s2 = "123abcdef67890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1); // s2 = "12345abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1, 2, 3); // s2 = "12345cde7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(4, 2, s1, 0, 4); // s2 = "1234abcd7890"

12. Удаление заданного количества символов из строки. Функция erase() . Пример

Для удаления символов из вызывающей строки используется функция erase() :

String & erase(size_type index=0, size_type num = npos);

  • index – индекс (позиция), начиная из которой нужно удалить символы в вызывающей строке;
  • num – количество символов, которые удаляются.

Пример.

String s = "01234567890" ; s.erase(3, 5); // s = "012890" s = "01234567890" ; s.erase(); // s = ""

13. Поиск символа в строке. Функции find() и rfind() . Примеры

В классе string поиск строки в подстроке можно делать двумя способами, которые отличаются направлением поиска:

  • путем просмотра строки от начала до конца с помощью функции find() ;
  • путем просмотра строки от конца к началу функцией rfind() .

Прототип функции find() имеет вид:

Size_type find(const string &s, size_type start = 0) const ;

  • s – подстрока, которая ищется в строке, что вызывает данную функцию. Функция осуществляет поиск первого вхождения строки s . Если подстрока s найдена в строке, что вызвала данную функцию, тогда возвращается позиция первого вхождения. В противном случае возвращается -1;

Прототип функции rfind() имеет вид:

Size_type rfind(const string &s, size_type start = npos) const ;

  • s – подстрока, которая ищется в вызывающей строке. Поиск подстроки в строке осуществляется от конца к началу. Если подстрока s найдена в вызывающей строке, то функция возвращает позицию первого вхождения. В противном случае функция возвращает -1;
  • npos – позиция последнего символа вызывающей строки;
  • start – позиция, из которой осуществляется поиск.

Пример 1. Фрагмент кода, который демонстрирует результат работы функции find()

// тип string, функция find() string s1 = "01234567890" ; string s2 = "345" ; string s3 = "abcd" ; int pos; pos = s1.find(s2); // pos = 3 pos = s1.find(s2, 1); // pos = 3 pos = s1.find("jklmn" , 0); // pos = -1 pos = s1.find(s3); // pos = -1 pos = s2.find(s1); // pos = -1

Пример 2. Демонстрация работы функции rfind() .

// тип string, функции find() и rfind() string s1 = "01234567890" ; string s2 = "345" ; string s3 = "abcd" ; string s4 = "abcd---abcd" ; int pos; pos = s1.rfind(s2); // pos = 3 pos = s1.rfind(s2, 12); // pos = 3 pos = s1.rfind(s2, 3); // pos = 3 pos = s1.rfind(s2, 2); // pos = -1 pos = s2.rfind(s1); // pos = -1 pos = s1.rfind(s3, 0); // pos = -1 // разница между функциями find() и rfind() pos = s4.rfind(s3); // pos = 7 pos = s4.find(s3); // pos = 0
14. Сравнение частей строк. Функция compare() . Пример

Поскольку тип string есть классом, то, чтобы сравнить две строки между собой можно использовать операцию ‘= =’ . Если две строки одинаковы, то результат сравнения будет true . В противном случае, результат сравнения будет false .

Но если нужно сравнить часть одной строки с другой, то для этого предусмотрена функция compare() .

Прототип функции compare() :

int compare(size_type start, size_type num, const string &s) const ;
  • s – строка, которая сравнивается с вызывающей строкой;
  • start – позиция (индекс) в строке s , из которой начинается просмотр символов строки для сравнения;
  • num – количество символов в строке s , которые сравниваются с вызывающей строкой.

Функция работает следующим образом. Если вызывающая строка меньше строки s , то функция возвращает -1 (отрицательное значение). Если вызывающая строка больше строки s , функция возвращает 1 (положительное значение). Если две строки равны, функция возвращает 0.

Пример . Демонстрация работы функции compare() :

// тип string, функция compare() string s1 = "012345" ; string s2 = "0123456789" ; int res; res = s1.compare(s2); // res = -1 res = s1.compare("33333" ); // res = -1 res = s1.compare("012345" ); // res = 0 res = s1.compare("345" ); // res = -1 res = s1.compare(0, 5, s2); // res = -1 res = s2.compare(0, 5, s1); // res = -1 res = s1.compare(0, 5, "012345" ); // res = -1 res = s2.compare(s1); // res = 1 res = s2.compare("456" ); // res = -1 res = s2.compare("000000" ); // res = 1
15. Получение строки с символом конца строки ‘\0’ (char * ). Функция c_str() . Пример

Чтобы получить строку, которая заканчивается символом ‘\0’ используется функция c_str() .

Прототип функции:

const char * c_str() const ;

Функция объявлена с модификатором const . Это означает, что функция не может изменять вызывающий объект (строку).

Пример 1 . Преобразование типа string в const char * .

string s = "abcdef" ; const char * ps; ps = s.c_str(); // ps = "abcdef"

Пример 2.

Ниже продемонстрирован перевод строки из string в тип System::String для отображения его в элементе управления типа Label для приложений типа Windows Forms Application .

// тип string, функция c_str() string s = "abcdef" ; String ss; ss = gcnew String(s.c_str()); // конвертирование label1->Text = ss; // отображение на форме

Теги: string.h, обработка строк, строки в си

Библиотека string.h предоставляет функции для работы со строками (zero-terminated strings) в си, а также несколько функций для работы с массивами, которые сильно упрощают жизнь. Рассмотрим функции с примерами.

Копирование

void * memcpy (void * destination, const void * source, size_t num);

Копирует участок памяти из source в destination, размером num байт. Функция очень полезная, с помощью неё, например, можно скопировать объект или перенести участок массива, вместо поэлементного копирования. Функция производит бинарное копирование, тип данных не важен. Например, удалим элемент из массива и сдвинем остаток массива влево.

#include #include #include #define SIZE 10 int main() { int a = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; unsigned index; int i; printf("Enter index "); scanf("%ud", &index); index = index < SIZE? index: SIZE-1; memcpy(&a, &a, sizeof(int) * (SIZE - index - 1)); for (i = 0; i < SIZE; i++) { printf("%d ", a[i]); } getch(); }

Функция меняет местами две переменные

#include #include #include #include void swap(void* a, void* b, size_t size) { void *tmp = malloc(size); memcpy(tmp, a, size); memcpy(a, b, size); memcpy(b, tmp, size); free(tmp); } int main() { float a = 300.456; float b = 0.645; swap(&a, &b, sizeof(float)); printf("a = %.3f\nb = %.3f", a, b); getch(); }

Здесь хотелось бы отметить, что функция выделяет память под временную переменную. Это дорогостоящая операция. Для улучшения производительности стоит передавать функции временную переменную, которая будет создана один раз.

#include #include #include #include void swap(void* a, void* b, void* tmp, size_t size) { memcpy(tmp, a, size); memcpy(a, b, size); memcpy(b, tmp, size); } int main() { float a = 300.456; float b = 0.645; float tmp; swap(&a, &b, &tmp, sizeof(float)); printf("a = %.3f\nb = %.3f", a, b); getch(); } void* memmove (void * destination, const void * source, size_t num);

Копирует блок памяти из source в destination размером num байт с той разницей, что области могут пересекаться. Во время копирования используется промежуточный буфер, который предотвращает перекрытие областей.

#include #include #include void main () { char str = "memmove can be very useful......"; memmove (str + 20, str + 15, 11); puts(str); getch(); } char* strcpy (char * destination, const char* source);

Копирует одну строку в другую, вместе с нулевым символом. Также возвращает указатель на destination.

#include #include #include #include void main () { char buffer; char *word = NULL; scanf("%127s", buffer); word = (char*) malloc(strlen(buffer)+1); strcpy(word, buffer); printf("%s", word); free(word); getch(); }

Можно копировать и по-другому

#include #include #include #include void main () { char buffer; char *word = NULL; char *other = NULL; scanf("%127s", buffer); word = (char*) malloc(strlen(buffer)+1); other = strcpy(word, buffer); printf("%s", other); free(other); getch(); } char* strncpy (char* destination, const char* source, size_t num);

Копирует только num первых букв строки. 0 в конец не добавляется автоматически. При копировании из строки в эту же строку части не должны пересекаться (при пересечении используйте memmove)

#include #include #include #include void main () { char word = "Aloha, Hawaii"; char aloha; char hawaii; strncpy(aloha, word, 5); aloha = 0; strncpy(hawaii, &word, 7); printf("%s, %s", aloha, hawaii); getch(); }

Конкатенация строк

char* strcat (char * destination, const char * source);

Добавляет в конец destination строку source, при этом затирая первым символом нулевой. Возвращает указатель на destination.

Char* strncat (char * destination, const char * source, size_t num);

Добавляет в конец строки destination num символов второй строки. В конец добавляется нулевой символ.

#include #include #include void main () { char a; char b; scanf("%127s", a); scanf("%127s", b); strncat(a, b, strlen(b)/2); printf("%s", a); getch(); }

Сравнение строк

int strcmp (const char * str1, const char * str2);

Возвращает 0, если строки равны, больше нуля, если первая строка больше, меньше нуля, если первая строка меньше. Сравнение строк происходит посимвольно, сравниваются численные значения. Для сравнения строк на определённом языке используется strcoll

Int strcoll (const char * str1, const char * str2); int strncmp (const char * str1, const char * str2, size_t num);

сравнение строк по первым num символам
Пример - сортировка массива строк по первым трём символам

#include #include #include #include int cmp(const void *a, const void *b) { return strncmp((char*) a, (char*) b, 3); } void main() { char words = { "Solar", "Obscurus", "Tempestus", "Ultima", "Pacificus" }; int i; qsort(words, 5, 128, cmp); for (i = 0; i < 5; i++) { printf("%s\n", words[i]); } getch(); } size_t strxfrm (char * destination, const char * source, size_t num);

Трансформация строки в соответствии с локалью. В строку destination копируется num трансформированных символов строки source и возвращается её длина. Если num == 0 и destination == NULL, то возвращается просто длина строки.

#include #include #include #include void main() { char input; char output; scanf("%127s", input); //Выводи введённую строку printf("%s\n", input); //Проводим преобразование, ничего не меняется strxfrm(output, input, 128); printf("%s\n", output); //Изменяем локаль setlocale(LC_ALL, ".1251"); strxfrm(output, input, 128); printf("%s\n", output); getch(); }

Поиск

void* memchr (void * ptr, int value, size_t num);

Проводит поиск среди первых num байтов участка памяти, на который ссылается ptr, первого вхождения значения value, которое трактуется как unsigned char. Возвращает указатель на найденный элемент, либо NULL.

#include #include #include #include void main() { char str = "Hello World!"; char *ptr = NULL; ptr = (char*) memchr(str, "\0", 4000); if (ptr != NULL) { printf("first zero byte address is %p, strlen = %d", ptr, ptr - str); } else { printf("no null byte in memory block"); } getch(); } char* strchr (char * str, int character);

Возвращает указатель на место первого вхождения character в строку str. Очень похожа на функцию memchr, но работает со строками, а не с произвольным блоком памяти.

Size_t strcspn (const char * str1, const char * str2);

Возвращает адрес первого вхождения любой буквы из строки str2 в строке str1. Если ни одно включение не найдено, то возвратит длину строки.
Пример - найдём положение всех гласных в строке

#include #include #include void main() { char str = "So if you want to love me\n" "Then darling don"t refrain\n" "Or I"ll just end up walking\n" "In the cold November rain\n"; char vowels = "aeiouy"; int i; i = 0; while (str[i]) { i = i + strcspn(&str[i], vowels); printf("%d ", i); i++; } getch(); }

Здесь обратите внимание на строку i++ после printf. Если бы её не было, то strcspn возвращал бы всегда 0, потому что в начале строки стояла бы гласная, и произошло зацикливание.
Для решения этой задачи гораздо лучше подошла функция, которая возвращает указатель на первую гласную.

Char* strpbrk (char * str1, const char * str2)

Функция очень похожа на strcspn, только возвращает указатель на первый символ из строки str1, который есть в строке str2. Выведем все гласные в строке

#include #include #include void main() { char str = "Cos" it"s a bittersweet symphony this life...\n" "Trying to make ends meet, you"re a slave to the money then you die."; char vowels = "aeiouy"; char *p = NULL; p = strpbrk(str, vowels); while (p) { printf("%c ", *p); p++; p = strpbrk(p, vowels); } getch(); } char* strrchr (char * str, int character);

Возвращает указатель на последнее вхождение символа в троку.

Size_t strspn (const char * str1, const char * str2);

Возвращает длину куска строки str1, начиная от начала, который состоит только из букв строки str2.
Пример - вывести число, которое встречается в строке.

#include #include #include void main() { char str = "on 21st of May"; char nums = "0123456789"; char number; uintptr_t i; //Определяем, где начинаются цифры size_t start = strcspn(str, nums); //Определяем, где они заканчиваются, относительно start size_t end = strspn(&str, nums); for (i = 0; i < end; i++) { printf("%c", str); } getch(); } char* strstr (char * str1, const char * str2);

Возвращает указатель на первое вхождение строки str2 в строку str1.

#include #include #include void main() { char str = "I"ll drown my beliefs\n" "To have you be in peace\n" "I"ll dress like your niece\n" "And wash your swollen feet\n"; char niece = "niece"; char* p = strstr(str, niece); printf("%s", p); getch(); } char* strtok (char * str, const char * delimiters);

Разбивает строку на токены. В данном случае токенами считаются последовательности символов, разделённых символами, входящими в группу разделителей.

#include #include #include void main() { char str = "After working in India during the late 1970s and 1980s, " "Shankar"s profile in the West began to rise again in the mid-1990s " "as his music found its way into club DJ sets, particularly in London."; char delim = " \t\n\,.-"; char *p = strtok(str, delim); while (p != NULL) { printf ("%s\n",p); p = strtok (NULL, delim); } getch(); }

Ещё функции

void * memset (void * ptr, int value, size_t num); Заполняет блок памяти символами value числом num штук. Например, можно заполнить массив или структуру нулями. #include #include #include void main() { int arr; int i; memset(arr, 0, 10*10*sizeof(int)); for (i = 0; i < 10; i++) { arr[i][i] = 1; } for (i = 0; i < 10; i++) { int j; for (j = 0; j < 10; j++) { printf("%d", arr[i][j]); } printf("\n"); } getch(); }

Самая популярная функция

Size_t strlen (const char * str);

Возвращает длину строки - число символов от начала до первого вхождения нулевого.

Конверсия число-строка и строка-число.

int atoi (const char * str);

Переводит строку в целое

#include #include #include void main() { char ex1 = " 23 "; char ex2 = "rule43"; char ex3 = "21st of May"; printf("%d\n", atoi(ex1)); printf("%d\n", atoi(ex2)); printf("%d\n", atoi(ex3)); getch(); } double atof (const char* str);

Переводит строку в число типа double.

Long int atol (const char * str);

Переводит строку в число типа long
Все функции такого рода имеют название XtoY, где X и Y - сокращения типов. A обозначает ASCII. Соответственно, имеется обратная функция itoa (больше нет:)). Таких функций в библиотеке stdlib.h очень много, все их рассматривать не хватит места.

Форматированный ввод и вывод в буфер

Можно также выделить две функции sprintf и sscanf. Они отличаются от printf и scanf тем, что выводят данные и считывают их из буфера. Это, например, позволяет переводить строку в число и число в строку. Например

#include #include #include void main() { int i; float f; char buffer; scanf("%d", &i); scanf("%f", &f); sprintf(buffer, "%d", i); printf("%s\n", buffer); sprintf(buffer, "%.3f", f); printf("%s", buffer); getch(); }

Вообще, работа со строками - задача более глобальная, чем можно себе представить. Так или иначе, практически каждое приложение связано с обработкой текста.

Работа с локалью

char* setlocale (int category, const char* locale);

Устанавливает локаль для данного приложения. Если locale равно NULL, то setlocale может быть использована для получения текущей локали.

Локаль хранит информацию о языке и регионе, специфичную для работы функций ввода, вывода и трансформации строк. Во время работы приложения устанавливается локаль под названием "C", которая совпадает с настройками локали по умолчанию. Эта локаль содержит минимум информации, и работа программы максимально предсказуема. Локаль "C" также называется "". Константы category определяют, на что воздействует изменение локали.

Примерка © 2024 Bumagastore - Для пользователей ПК