以下是关于 C++ 中 字符处理函数（如 tolower、toupper 等）的基础教程，采用通俗易懂的方式讲解，并使用 using namespace std;：

1. 字符处理函数概述

C++ 提供了一系列用于处理单个字符的函数，位于 <cctype> 头文件中。这些函数可用于判断字符类型（如是否为字母、数字）或转换字符大小写。
特点：

• 输入输出均为 int 类型（实际为 char 的 ASCII 值）。
• 处理的字符必须是 ASCII 范围内 的值，否则行为未定义。

2. 常用字符处理函数

2.1 大小写转换

示例代码：

#include <iostream>
#include <cctype>  // 包含字符处理函数
using namespace std;

int main() {
    char c1 = 'A';
    char c2 = tolower(c1);  // 'a'
    
    char c3 = '7';
    char c4 = toupper(c3);  // '7'（非字母不变）
    
    cout << c2 << ", " << c4 << endl;  // 输出: a, 7
    return 0;
}

2.2 字符类型判断

示例代码：

char c = '!';

cout << isalpha(c) << endl;   // 0（false）
cout << ispunct(c) << endl;   // 1（true）
cout << isspace('\t') << endl; // 1（true，制表符是空白字符）

3. 注意事项

1. 输入类型为 int
   函数参数为 int，但实际处理的是 char 的 ASCII 值。若传入超出 ASCII 范围的整数，结果未定义。

2. 返回值为 int

   • tolower/toupper 的返回值需显式转换为 char：

     char c = 'A';
     char lower = static_cast<char>(tolower(c));  // 推荐显式转换
     

   • 直接赋值可能导致隐式转换（如 int 转 char），但在 ASCII 范围内通常安全。

3. 国际化限制
   这些函数仅适用于 ASCII 字符集。对于 Unicode 或多字节字符（如中文），需使用 <locale> 或 <codecvt> 库。

4. 实际应用场景

4.1 字符串大小写转换

#include <iostream>
#include <cctype>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string str = "Hello, World!";
    
    // 转为小写
    for (char& c : str) {
        c = tolower(c);
    }
    cout << str << endl;  // 输出: hello, world!
    
    // 转为大写
    for (char& c : str) {
        c = toupper(c);
    }
    cout << str << endl;  // 输出: HELLO, WORLD!
    
    return 0;
}

4.2 过滤非数字字符

string input = "a1b2c3";
string digits;

for (char c : input) {
    if (isdigit(c)) {
        digits += c;
    }
}

cout << digits << endl;  // 输出: 123

4.3 统计各类字符数量

string text = "Hello, 123!";
int letters = 0, numbers = 0, spaces = 0, puncts = 0;

for (char c : text) {
    if (isalpha(c)) letters++;
    else if (isdigit(c)) numbers++;
    else if (isspace(c)) spaces++;
    else if (ispunct(c)) puncts++;
}

cout << "Letters: " << letters << endl;    // 5
cout << "Numbers: " << numbers << endl;    // 3
cout << "Spaces: " << spaces << endl;      // 1
cout << "Punctuation: " << puncts << endl; // 1

5. 与 C 语言的区别

C++ 的字符处理函数与 C 语言基本相同，但 C++ 提供了更安全的类型检查。例如：

• C++ 中 tolower 的参数必须是可隐式转换为 int 的类型（如 char），而 C 语言允许传递任意类型。

总结

字符处理函数（如 tolower、isalpha）是 C++ 中处理文本的基础工具，适用于简单的字符转换和判断。使用时需注意：

1. 包含 <cctype> 头文件。
2. 输入输出为 int 类型，处理 ASCII 范围内的字符。
3. 对于复杂文本处理（如国际化），需使用更高级的库。

通过这些函数，你可以轻松实现字符串的大小写转换、字符类型过滤等操作。

以下是使用表格形式整理的 C++ string 常用用法，包含示例代码和说明：

C++ string 用法速查表

示例代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    // 初始化
    string s1 = "Hello";
    string s2(5, 'a');  // "aaaaa"
    
    // 拼接
    string s3 = s1 + " " + s2;  // "Hello aaaaa"
    
    // 修改
    s3[6] = 'b';  // "Hello baaaa"
    
    // 查找
    size_t pos = s3.find("baa");  // 位置 6
    
    // 子串
    string sub = s3.substr(6, 3);  // "baa"
    
    // 替换
    s3.replace(6, 3, "BAA");  // "Hello BAAaaa"
    
    // 输出
    cout << "Length: " << s3.length() << endl;  // 12
    cout << "s3: " << s3 << endl;  // "Hello BAAaaa"
    
    return 0;
}

注意事项

1. 越界风险：[] 不检查越界，at() 更安全但性能略低。
2. string::npos：查找失败时返回的特殊值，通常为 size_t 的最大值。
3. 性能优化：频繁拼接时建议用 stringstream 或 reserve() 预分配空间。

通过这张表格，你可以快速掌握 string 的核心用法。