C++字符串操作入门教程

一、字符串基础

在C++中，字符串是由多个字符组成的序列。处理字符串是编程中的常见任务，比如文本替换、格式处理、排序等。下面我们通过具体案例来学习字符串操作的核心知识。

1.1 字符串的输入输出

C++中处理字符串常用string类型，需要包含头文件<string>。

两种主要输入方式：

• cin >> str：读取字符串，遇到空格或换行停止
• getline(cin, str)：读取一整行字符串，包括空格

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

int main() {
    string s1, s2;
    
    // 方式1：使用cin读取（不包含空格）
    cin >> s1;
    cout << "cin读取的内容：" << s1 << endl;
    
    // 注意：使用cin后如果要立即使用getline，需要处理残留的换行符
    cin.ignore(); // 忽略缓冲区中的换行符
    
    // 方式2：使用getline读取整行（包含空格）
    getline(cin, s2);
    cout << "getline读取的内容：" << s2 << endl;
    
    return 0;
}

二、字符串遍历与修改

2.1 替换字符（例5.15）

题目需求：将字符串中所有指定字符A替换为字符B

解题思路：

1. 读取原始字符串
2. 读取要替换的字符对(A和B)
3. 遍历字符串，逐个检查并替换字符
4. 输出替换后的字符串

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

int main() {
    string str;
    // 读取一整行原文（包含空格）
    getline(cin, str);
    
    char a, b;
    // 读取要替换的两个字符
    cin >> a >> b;
    
    // 获取字符串长度
    int len = str.size();
    
    // 遍历字符串中的每个字符
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        // 如果当前字符是a，则替换为b
        if (str[i] == a) {
            str[i] = b;
        }
    }
    
    // 输出替换后的结果
    cout << str;
    return 0;
}

代码说明：

• str.size()：获取字符串长度
• str[i]：访问字符串中第i个字符（下标从0开始）
• 循环遍历每个字符，进行条件判断和替换

2.2 过滤空格（例5.16）

题目需求：将字符串中连续的多个空格替换为单个空格

解题思路：

1. 读取包含多个连续空格的字符串
2. 遍历字符串，遇到空格时特殊处理
3. 只保留第一个空格，跳过后续连续的空格
4. 输出处理后的字符串

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

int main() {
    string str;
    // 读取带空格的整行字符串
    getline(cin, str);
    
    string result; // 用于存储处理后的字符串
    bool lastIsSpace = false; // 标记上一个字符是否为空格
    
    for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
        if (str[i] == ' ') { // 当前字符是空格
            if (!lastIsSpace) { // 如果上一个不是空格，就添加这个空格
                result += str[i];
                lastIsSpace = true;
            }
            // 如果上一个是空格，就不添加，相当于过滤掉多余空格
        } else { // 当前字符不是空格
            result += str[i]; // 直接添加
            lastIsSpace = false; // 重置标记
        }
    }
    
    cout << result << endl;
    return 0;
}

代码说明：

• 使用bool类型变量lastIsSpace记录上一个字符状态
• 通过状态判断决定是否添加当前字符，实现空格过滤
• result += str[i]：字符串拼接操作

三、字符串数组与排序

3.1 串排序（例5.18）

题目需求：对多个字符串按字母顺序排序并输出

解题思路：

1. 读取字符串数量n
2. 读取n个字符串存储到数组中
3. 使用sort函数对字符串数组排序
4. 输出排序后的结果

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm> // 包含sort排序函数
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    
    // 定义字符串数组，大小为200（题目要求n≤20）
    string words[200];
    
    // 读取n个字符串
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> words[i];
    }
    
    // 对字符串数组排序，sort函数默认按字母升序排列
    // 参数：起始地址，结束地址（最后一个元素的下一个位置）
    sort(words, words + n);
    
    // 输出排序结果
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << words[i] << endl;
    }
    
    return 0;
}

代码说明：

• #include <algorithm>：使用sort函数必须包含的头文件
• sort(words, words + n)：对数组从第0个元素到第n-1个元素排序
• 字符串比较规则：按字母ASCII值从小到大，与字典排序规则一致
• 数组下标也可以从1开始（如用户提供的代码示例），两种方式均可

四、文件操作基础

4.1 文件重定向（freopen）

除了从键盘输入和屏幕输出，还可以通过文件进行输入输出，使用freopen函数实现：

#include <iostream>
#include <cstdio> // 包含freopen函数
using namespace std;

int main() {
    // 将标准输入重定向到data.txt文件
    freopen("data.txt", "r", stdin);
    // 将标准输出重定向到output.txt文件
    freopen("output.txt", "w", stdout);
    
    // 接下来的cin都会从data.txt读取，cout都会输出到output.txt
    int num;
    while (cin >> num) { // 从文件读取数据
        cout << num * 2 << endl; // 输出到文件
    }
    
    // 关闭文件（可选，程序结束会自动关闭）
    fclose(stdin);
    fclose(stdout);
    
    return 0;
}

代码说明：

• freopen("文件名", "模式", 流)：重定向函数
  • 模式"r"：只读（用于输入）
  • 模式"w"：只写（用于输出）
• 常用于调试程序时固定输入数据，避免反复手动输入

五、综合练习与拓展

5.1 常见字符串操作总结

操作	代码示例	说明
获取长度	str.size()	返回字符串字符数
访问字符	str[i]	访问第i个字符（0开始）
字符串拼接	str1 + str2	合并两个字符串
字符串比较	str1 == str2	判断是否相等，支持>、<等
查找字符	str.find('a')	查找字符第一次出现的位置
截取子串	str.substr(pos, len)	从pos开始截取len个字符

5.2 GESP二级考试相关题目

根据GESP二级考试要求，以下题目需要重点掌握：

1. 小杨做题（B3923）：涉及分数统计与条件判断
2. 时间跨越（B4260）：时间计算与转换
3. 数三角形（B4356）：几何图形计数

这些题目虽然不完全是字符串操作，但都需要运用类似的逻辑思维和循环控制能力。

六、学习建议

1. 多动手实践：每个知识点都要编写代码实际运行，观察结果
2. 调试技巧：学会使用断点调试，观察变量变化过程
3. 循序渐进：先掌握字符串基本操作，再学习数组和排序
4. 错题整理：记录易错点，如字符串输入时的换行符处理
5. 拓展练习：完成基础题目后，尝试更复杂的字符串处理任务

通过以上内容的学习，你已经掌握了C++字符串操作的核心知识，这些知识不仅是编程入门的基础，也是GESP等编程等级考试的重点内容。勤加练习，才能熟练运用！