EasyC++10，字符串初体验

作者 | 梁唐

大家好，我是梁唐。

这是EasyC++系列第10篇，我们来聊聊C++中的字符串。

字符串

字符串定义

字符串就是连续的一连串字符，在C++当中， 处理字符串的方式有两种类型。一种来自于C语言，也被称为C风格字符串。另外一种是基于string类库。

C风格的字符串其实就是字符存储在char数组当中。不过它和一般的数组有一些区别，拥有一些特殊的性质。比如一空字符\0结尾，它的ascii码是0，用来标记字符串的结尾。

char str[5] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
char str2[5] = {'h', 'e', 'l', 'l', '\0'};

对于上面的两个例子，第一个例子虽然也是char数组，但是由于它的结尾不是\0，所以它不能看成是字符串。因为很多算法都是以\0的位置为标记的，比如计算字符串长度的算法，以及cout等等。

上面我们采用的是数组常规的初始化方式，这当然是可以的，不过这样会很不方便。一个是需要一位一位地填写字符，会非常地麻烦。另外还需要手动填充\0，也容易忘记，所以对于字符串而言我们还有更好的初始化方式：

char hello[6] = "hello";
char world[] = "world";

用引号括起来的字符串隐式地包含了结尾的\0，需要注意的是，我们在确定数组长度的时候需要将结尾的\0也计算在内。

这里要提醒大家注意引号的区别， 在C++当中单引号表示单个字符，而双引号表示字符串。所以下面这种写法是错误的：

char c = "S";

并且“S”其实表示的是字符串所在的内存地址，当我们把一个内存地址赋值给一个char类型的时候自然就会报错了。

咦，不是说好的是字符串么，怎么又扯到地址了？不要急，等后面讲到指针的地方就明白了。

字符串的读入

直接用字符串常量来初始化字符数组只是一种方式，另外一种常用的方式是只定义字符数组的长度，从外部读入数据，如：

char str[100];

scanf("%s", str);
cin >> str;

无论是使用scanf还是cin，都是一样的效果。

但是没有这么简单，比如我们再来看一段代码：

char name[100];
char level[100];

scanf("%s", name);
scanf("%s", level);

在这段代码当中，我们定义了name和level两个字符串变量。当我们执行的时候，就会发现问题：

我刚输入完名字，还没来得及输level就结束了。如果我们把name和level分别输出的话就会发现，name的值是liang，level的值是tang。

这说明了什么？说明了我们读入字符串的时候它并不是按行读入的，而是按照空格分隔的！它不像是隔壁的Python，input默认就是读入一行，C++的读入默认都是按照空格分隔的。

那问题来了，假如我们需要读入一行应该怎么办呢？也有办法，我们可以使用cin.getline代替之前的scanf或者是cin。我们来看下它的函数签名：

istream& getline ( istream& is, string& str, char delim );
istream& getline ( istream& is, string& str );

C++允许参数列表不同的同名函数重载，这两个签名都是OK的。两者的差别在于第三个参数，但三个参数表示分隔符，如果不传的话，默认是'\n'。第二个参数表示字符串的长度，所以如果要按照行来读入字符串的话，刚刚的代码应该写成：

cin.getline(name, 100);
cin.getline(level, 100);

除了可以使用getline之外，还可以使用get。get有好几种变体，一种变体是读入一个字符，它有一种变体也可以读入一行字符串。不过唯一的区别是，get函数不会处理行尾的换行符。如果我们要读入两行字符的话，需要手动将这个换行符处理掉。

cin.get(name, 100); // 读入一行数据
cin.get();   // 读入换行符
cin.get(level, 100);// 读入第二行数据

写成三行看起来有些繁琐，我们还可以进行简化，简化成一行：

cin.get(name, 100).get().get(level, 100);

看起来很像是Java8的流式编程，能够这样做的原因是get和getline函数会返回一个cin的对象。所以我们可以这样连续调用。

相信有些同学已经注意到了，同样的函数名，根据我们传入的参数不同执行了不同的逻辑。这在C++当中叫做函数重载，是一个非常重要的概念。

排坑

关于getline有一个比较大的坑，当我们同时使用cin和getline的时候，有时候会出现问题。比如下面这段代码：

int a;
char name[100];
cin >> a;
cin.getline(name, 100);

cout << "a = " << a << endl;
cout << "name = " << name << endl;

这段代码很简单，我们定义了两个变量。一个是int型的a，一个是字符串name。我们使用cin读入a，使用getline读入name。

这看起来一点问题也没有，但是当我们运行的时候就会出现问题。

会发现我都没有来得及输入name，程序就结束了，而name读到了一个空。

这并不是C++有bug，而是我们在输入32的时候，敲了一个回车。所以在使用getline读入一行的时候，看到了回车，直接退出了，读入了一个空行，这就是为什么我们没有机会输入name的原因。

要解决这个问题怎么办呢？其实也很简单，我们额外读入一个字符，把换行符给读取掉就行了。

int a;
char name[100];
cin >> a;
cin.get(); // getchar() C语言版本
cin.getline(name, 100);

cout << "a = " << a << endl;
cout << "name = " << name << endl;

类似的问题在竞赛的题目当中很常见，我们经常要同时读入字符串和数字，很容易遇到这样的问题。遇到了不要紧张，仔细检查一下数据和逻辑，看看是不是读入到了换行符。