前言
此文章中會整理所有在 C/C++ 字串 的相關用法，包含 char string stringstream
(與利用 sprinf, snprinf，assign值的方法)，
其中 char 我們又會分成 char array, char pointer 介紹，以及會介紹他們彼此之間怎麼互相轉換。
我們一共會介紹這些：
- char array, char pointer (與利用 sprinf, snprinf，assign值的方法)
- String
- stringstream
先講結論，我們先觀察以下程式碼與結果
建議先自己觀察以下程式碼與結果，會比我直接講結論學得更快哦！
範例程式碼
#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;
int main()
{
char s0[10] = "Hello";
char s1[] = "Hello";
const char* s2 = "Hello";
string s3 = "Hello";
stringstream s4;
cout << " ------ s0 testing ------ " << endl;
cout << typeid(s0).name() << ", " << s0 << endl;
cout << " ------ s1 testing ------ " << endl;
cout << typeid(s1).name() << ", " << s1 << endl;
cout << " ------ s2 testing ------ " << endl;
cout << typeid(s2).name() << ", " << s2 << endl;
cout << " ------ s3 testing ------ " << endl;
cout << typeid(s3).name() << ", " << s3 << endl;
cout << " ------ s4 testing ------ " << endl;
cout << typeid(s4).name() << endl;
s4 << s3;
cout << typeid(s4).name() << endl;
cout << typeid(s4.str()).name() << ", " << s4.str() << endl;
cout << typeid(s4.str().c_str()).name() << ", " << s4.str().c_str() << endl;
return 0;
}
編譯與結果
> g++ test.cpp -std=c++11 -o a.out && ./a.out | c++filt --types;
------ s0 testing ------
char [10], Hello
------ s1 testing ------
char [6], Hello
------ s2 testing ------
char const*, Hello
------ s3 testing ------
std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, Hello
char const*, Hello
------ s4 testing ------
std::__cxx11::basic_stringstream<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
std::__cxx11::basic_stringstream<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, Hello
char const*, Hello
觀察與結論
| Data type | 主要特色 |
|---|---|
| Char array | [C] 基本的資料型態，一開始就決定資料儲存使用的空間大小 |
| Char pointer | [C] 基本的指標型態，資料所使用的儲存空間大小不一定 |
| String | [C++] 特別定義做字串處理用的資料型態 |
| stringstream | [C++] 主要功能並不是「作為字串使用」，只是作為資料型態轉換過度的橋樑 |
整理
char array, char pointer
這是 C/C++ 最基本的資料型態，
相信會點進來的讀者對這都已經有基本概念了。
我們主要知道，char 是代表「一個字元」的儲存。
所以要儲存字串，要使用「 char array 」或是「 char pointer 」，
我們才會得到「一個字元以上」的儲存空間！
範例程式碼 - 遍歷字串 - char array, char pointer
我們使用「#include <string.h>」這個標頭檔，
這個標頭檔定義了 「strlen()」的方法，使我們能使用來判斷 char array 長度。
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
int main()
{
int a = 2;
float b = 3.0;
char s0[10] = "Hello";
char s1[] = "Hello";
const char* s2 = "Hello";
for(int i=0; i < strlen(s0); i++)
{
cout << s0[i] << endl;
cout << *(s0+i) << endl;
}
for(int i=0; i < strlen(s1); i++)
{
cout << s1[i] << endl;
cout << *(s1+i) << endl;
}
for(int i=0; i < strlen(s2); i++)
{
cout << s2[i] << endl;
cout << *(s2+i) << endl;
}
return 0;
}
編譯與結果 - char array, char pointer
> g++ test.cpp -std=c++14 -o a.out && ./a.out
H
H
e
e
l
l
l
l
o
o
H
H
e
e
l
l
l
l
o
o
H
H
e
e
l
l
l
l
o
o
使用注意事項： 如何複製 char array?
只要是不同大小，都沒有辦法直接進行轉換。
以下皆會跳錯：
s1 = s0;
s0 = s1;
datatype_test.cpp:59:8: error: incompatible types in assignment of ‘char [10]’ to ‘char [6]’
s1 = s0;
^~
datatype_test.cpp:60:8: error: incompatible types in assignment of ‘char [6]’ to ‘char [10]’
s0 = s1;
^~
正確使用方式 - strcpy
strcpy(dst, src); // 從 src (source) 複製到 dst (destination)
- 可使用範圍：
- char array <—> char array
- char array —> char pointer (只可以單向)
特別注意：從大複製到小，會有問題，「且不會跳 error 」。 Debug 時需特別注意。
strcpy(s0, s1);
strcpy(s0, s2);
strcpy(s2, s0); // error char 無法轉成 char*
將 char array 轉成 char pointer (char array to char pointer)
pointer 本身就是資料的指標，我們只需要將資料的指標指向他就完成囉！
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
char s0[30] = "Hello World!";
char* s1 = s0;
cout << s1 << endl;
char* s2 = &s0[0];
cout << s2 << endl;
}
編譯與結果
> g++ test4.cpp -o a.out && ./a.out
Hello World!
Hello World!
如何 assign 值 進入 char array ?
- strcpy
- sprintf / snprintf
https://wongwongnotes-github-io.pages.dev/cplusplus/cpp_string_format/cpp-printf/
範例程式碼 - assign 值 進入 char array
#include <stdio.h>
#include <string.h>
using namespace std;
int main()
{
char buffer1[10];
char buffer2[10];
strcpy( buffer1, "abcdea" );
puts(buffer1);
sprintf( buffer2, "abcdea" );
puts(buffer2);
return 0;
}
編譯與結果：
> g++ test4.cpp -std=c++14 -o a.out && ./a.out
abcdea
abcdea
https://wongwongnotes-github-io.pages.dev/cplusplus/convert-char-string-stringstream/
小提醒：在 C++ 裡面，單引號「’」與雙引號「"」是有嚴格的差別的
小提醒：在 C++ 裡面，單引號「’」與雙引號「"」是有嚴格的差別的
(不像是隔壁棚的 python)
單引號「‘a’」代表的 char，是一個字元
雙引號「“a”」代表的是 string，是字串
範例 - C++ 中 單引號「‘a’」，與 雙引號「“a”」的差別：
char *test1='a';
char *test2="a";
編譯與結果 - 這邊為故意讓他跳錯，我們要看的是類別：
- 「*test1=’a’;」的錯誤說明，我們嘗試將 char 轉成 char *
- 「*test2=”‘a”;」的錯誤說明，我們嘗試將 string 轉成 char *
- 單引號「’a’」的類別為 char
- 雙引號「”a”」的類別為 string
- 「*test1」的類別為 char *
- 「*test2」的類別為 char *
> g++ test3.cpp -std=c++14 -o a.out && ./a.out
test3.cpp: In function ‘void test_snprintf()’:
test3.cpp:11:15: error: invalid conversion from ‘char’ to ‘char*’ [-fpermissive]
char *test1='a';
^~~
test3.cpp:14:15: warning: ISO C++ forbids converting a string constant to ‘char*’ [-Wwrite-strings]
char *test2="a";
^~~
如何 assign 值 進入 char pointer ?
範例程式碼 - assign 值 進入 char pointer
依照 pointer 的概念，我們宣告一個新位置，
並將舊位置指定到新位置，即可完成任務。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
using namespace std;
int main()
{
char *buffer1;
char *buffer2 = "abcdea";
buffer1 = buffer2; // assign pointer to pointer
puts(buffer1);
puts(buffer2);
return 0;
}
編譯與結果：
可以注意到有跳出 warning，主要是因為宣告 char * ，
我們會建議宣告時使用 const char *，表示我們宣告的是常數。
> g++ test4.cpp -o a.out && ./a.out
test4.cpp: In function ‘int main()’:
test4.cpp:9:19: warning: ISO C++ forbids converting a string constant to ‘char*’ [-Wwrite-strings]
char *buffer2 = "abcdea";
^~~~~~~~
abcdea
abcdea
String
string 是 C++ 特別定義做字串處理用的資料型態。
範例程式碼 - 遍歷字串 - string
string 已經是 c++ 內建的資料型態，我們不需要另外 include 其他標頭檔。
想要得到 string 長度有兩種方法，size() 與 length()，
據官方文件所述，兩者功能沒有差別。只是就表達程式碼語意來說，可以自行選擇哪個能讓人比較好懂。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
string s3 = "Hello";
for(int i = 0; i < s3.length(); i++)
{
cout << s3[i] << endl;
}
for(int i = 0; i < s3.size(); i++)
{
cout << s3[i] << endl;
}
return 0;
}
編譯與結果 - string
> g++ test2.cpp -std=c++14 -o a.out && ./a.out
H
e
l
l
o
H
e
l
l
o
char pointer 與 string 如何轉換?
相信這也是讀者接下來會想問的問題，(不然這至少也是我會想問的問題XD)
我們就把問題拆開來看吧！
將 char pointer 轉成 string (char pointer to string)
很簡單，直接等於「=」就好了！
記法的話，也許你可以想像 Char 比較基本，string 是後來的，作法當然很簡單！
我們可以用另外一篇文章提供的 type_name 方法來檢驗。
- 可參考：
https://wongwongnotes-github-io.pages.dev/cplusplus/cpp_basic/cpp-data-type/
範例程式碼 - 將 string 轉成 char pointer (string to char pointer)
#include <iostream>
using namespace std;
void show_type(auto s)
{
cout << typeid(s).name() << ", " << s << endl;
}
int main()
{
char src[] = "HelloWorld";
string dst;
dst = src;
show_type(src);
show_type(dst);
cout << dst << endl;
return 0;
}
編譯與結果
注意結果的「char*」！！！
> g++ test2.cpp -std=c++14 -o a.out && ./a.out | c++filt --types;
char*, HelloWorld
std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, HelloWorld
HelloWorld
將 string 轉成 char pointer (string to char pointer)
其實也很簡單，都已經幫我們做好了，只需要下「c_str()」即可。
範例程式碼 - 將 string 轉成 char pointer (string to char pointer)
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
void show_type_and_content(auto s)
{
cout << typeid(s).name() << ", " << s << endl;
}
int main()
{
string src = "HelloWorld";
char dst1[1024];
char *dst2 = new char [src.length()+1];
strcpy (dst1, src.c_str());
strcpy (dst2, src.c_str());
show_type_and_content(src);
show_type_and_content(src.c_str());
show_type_and_content(dst1);
show_type_and_content(dst2);
return 0;
}
編譯與結果
注意結果的「char const*」、「char*」！！！
> g++ test2.cpp -std=c++14 -o a.out && ./a.out | c++filt --types;
std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, HelloWorld
char const*, HelloWorld
char*, HelloWorld
char*, HelloWorld
stringstream
stringstream 主要功能並不是「作為字串使用」，只是作為資料型態轉換過度的橋樑。
例如：int 轉換成 stringstream 再轉換成 string。 (反過來也行~)
使用時，需 include 標頭檔「#include
範例程式碼 - stringstream， 與將 stringstream 轉成 string, char pointer (stringstream to string, char pointer)
#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;
int main()
{
string s3 = "Hello";
stringstream s4;
cout << typeid(s4).name() << endl;
s4 << s3;
cout << typeid(s4).name() << endl;
cout << typeid(s4.str()).name() << ", " << s4.str() << endl;
cout << typeid(s4.str().c_str()).name() << ", " << s4.str().c_str() << endl;
return 0;
}
編譯與結果 - string
> g++ datatype_test.cpp -std=c++14 -o a.out && ./a.out | c++filt --types;
std::__cxx11::basic_stringstream<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
std::__cxx11::basic_stringstream<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, Hello
char const*, Hello