在C++中，字符串是由一系列字符组成的序列：

1. C风格：使用字符数组表示，以\0结尾。
2. C++字符串类：使用std::string类，更强更方便。

这里主要介绍std::string的使用。

---

1. 定义和初始化字符串

#include <iostream>
#include <string>  // 必须包含这个头文件

int main() {
    // 1. 定义一个空字符串
    std::string s1;

    // 2. 直接初始化
    std::string s2 = "Hello";  // 使用等号初始化
    std::string s3("World");   // 使用括号初始化

    // 3. 重复字符初始化
    std::string s4(5, 'A');    // 结果是 "AAAAA"

    // 4. 从另一个字符串的子串初始化
    std::string s5(s2, 1, 3);  // 从s2的第1个字符开始，取3个字符，结果是 "ell"

    std::cout << s2 << " " << s3 << std::endl;  // 输出: Hello World
    return 0;
}

---

2. 字符串的基本操作

2.1 获取字符串长度

size_t length() const noexcept;
size_t size() const noexcept;

• 参数：无
• 返回值：返回字符串的长度（以字符数为单位）。

std::string s = "Hello";
int len1 = s.length();  // 结果是 5
int len2 = s.size();    // 结果也是 5

---

2.2 检查字符串是否为空

bool empty() const noexcept;

• 参数：无
• 返回值：如果字符串为空，返回true；否则返回false。

if (s.empty()) {
    std::cout << "空" << std::endl;
} else {
    std::cout << "非空" << std::endl;
}

---

2.3 访问字符串中的字符

char& operator[](size_t pos);
char at(size_t pos) const;

• 参数：pos：要访问的字符位置（从0开始）。

• 返回值：operator[]：返回指定位置的字符引用。at：返回指定位置的字符，支持边界检查，越界会抛出std::out_of_range异常。

char firstChar = s[0];  // 获取第一个字符，结果是 'H'
char secondChar = s.at(1);  // 获取第二个字符，结果是 'e'

---

3. 输入字符串

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 1. 使用cin（遇到空格或换行结束）
    std::string s1;
    std::cin >> s1;  // 输入 "Hello World"，s1只会得到 "Hello"

    // 2. 使用getline读取整行
    std::string s2;
    std::getline(std::cin, s2);  // 输入 "Hello World"，s2会得到完整的 "Hello World"

    // 3. 使用字符数组（C风格）
    char buf[100];
    std::cin.getline(buf, sizeof(buf));  // 读取一行到字符数组中

    std::cout << s1 << std::endl;
    std::cout << s2 << std::endl;
    return 0;
}

---

4. 常用的字符串操作

4.1 截取子字符串

std::string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) const;

• 参数： pos：子字符串的起始位置。 len：子字符串的长度，默认为直到字符串末尾。
• 返回值：返回一个新的字符串，表示截取的子字符串。

std::string s = "Hello World";
std::string sub = s.substr(6, 5);  
// 从第6个字符开始，截取5个字符，结果是 "World"

---

4.2 查找子字符串

size_t find(const std::string& str, size_t pos = 0) const noexcept;

• 参数：str：要查找的子字符串。pos：从哪个位置开始查找，默认为0。
• 返回值：如果找到，返回子字符串的起始位置；否则返回std::string::npos。

size_t pos = s.find("World");  // 查找 "World" 的位置，结果是 6
if (pos != std::string::npos) {
    std::cout << "找到了！位置是：" << pos << std::endl;
} else {
    std::cout << "没找到！" << std::endl;
}

---

4.3 替换字符串

std::string& replace(size_t pos, size_t len, const std::string& str);

• 参数：pos：替换起始位置。 len：替换的字符长度。 str：用于替换的新字符串。
• 返回值：返回修改后的字符串引用。

s.replace(6, 5, "abcdefgh");  // 从第6个字符开始，替换5个字符为 "abcdefgh"
std::cout << s << std::endl;  // 输出: Hello abcdefgh

---

4.4 插入字符串

std::string& insert(size_t pos, const std::string& str);

• 参数：pos：插入位置。str：要插入的字符串。
• 返回值：返回修改后的字符串引用。

s.insert(5, " Beautiful");  // 在第5个字符后插入 " Beautiful"
std::cout << s << std::endl;  // 输出: Hello Beautiful Universe

---

4.5 删除字符串

std::string& erase(size_t pos = 0, size_t len = npos);

• 参数：pos：删除起始位置。len：删除的字符长度，默认为直到字符串末尾。
• 返回值：返回修改后的字符串引用。

s.erase(5, 10);  // 从第5个字符开始，删除10个字符
std::cout << s << std::endl;  // 输出: Hello Universe

---

5. 字符串的排序

template< class RandomIt >
void sort( RandomIt first, RandomIt last );

• 参数：first：排序范围的起始迭代器。last：排序范围的结束迭代器。
• 返回值：无。

#include <algorithm>  

std::string s = "hello";
std::sort(s.begin(), s.end());  
std::cout << s << std::endl;  // 输出: ehllo

---

6. 字符串与数值的转换

6.1 字符串转数值

int stoi(const std::string& str, size_t* idx = nullptr, int base = 10);
double stod(const std::string& str, size_t* idx = nullptr);

• 参数：
  • str：要转换的字符串。
  • idx：可选参数，指向转换结束的位置。
  • base：进制，默认为10。
• 返回值：返回转换后的数值。

std::string numStr = "123";
int num = std::stoi(numStr);  // 字符串转整数
double d = std::stod("3.14"); // 字符串转浮点数

---

6.2 数值转字符串

std::string to_string(int val);
std::string to_string(double val);

• 参数：val：要转换的数值。
• 返回值：返回转换后的字符串。

int num = 42;
std::string str = std::to_string(num);  // 整数转字符串
std::cout << str << std::endl;  // 输出: 42

---

7. C++新特性补充

7.1 使用string_view（C++17）

class std::string_view {
public:
    std::string_view(const std::string& str);
    std::string_view(const char* str);
};

• 参数：str：字符串或字符数组。
• 返回值：构造一个轻量级的字符串视图对象。

#include <string_view>

void print(std::string_view sv) {
    std::cout << sv << std::endl;
}

int main() {
    std::string s = "Hello World";
    print(s);  // 输出: Hello World
    print("C++ is fun");  // 输出: C++ is fun
    return 0;
}

---

7.2 格式化字符串（C++20）

template<class... Args>
std::string format(const std::string& fmt, const Args&... args);

• 参数：fmt：格式化字符串模板。args：格式化参数。
• 返回值：返回格式化后的字符串。

#include <format>

std::string message = std::format("Hello, {}!", "World");
std::cout << message << std::endl;  // 输出: Hello, World!

---