总结一下C/c++的常用字符串函数

<think>好的，我现在需要总结一下C/C++中常用的字符串函数。首先，我得回忆一下C和C++在字符串处理上的不同之处。C语言主要使用字符数组和指针来处理字符串，而C++则有string类，提供了更多面向对象的方法。 先从C语言开始吧。C的字符串函数都在<string.h>头文件中。常见的函数有strlen，用来计算字符串长度，这个记得是不包括结尾的'\0'的。然后是strcpy和strncpy，用于复制字符串。strcpy可能会溢出，所以strncpy更安全些，可以指定长度。接下来是strcat和strncat，拼接字符串，同样要注意目标缓冲区的大小，避免溢出。 比较字符串的有strcmp和strncmp，前者比较整个字符串，后者可以指定比较前n个字符。查找字符的话，有strchr和strrchr，分别找第一次和最后一次出现的位置。还有strstr用来找子字符串的位置。分割字符串的strtok，这个函数会修改原字符串，需要注意线程安全问题，可能需要使用strtok_r替代。 内存操作相关的函数比如memset，memcpy，memmove，memcmp这些，虽然不专门处理字符串，但经常和字符串一起使用。比如memmove可以处理内存重叠的情况，而memcpy可能不行。 然后是C++的string类，在<string>头文件中。C++的字符串操作更安全，不用手动管理内存。比如append用于追加，substr获取子串，find查找子串或字符的位置，replace替换部分字符串，compare比较字符串，还有insert插入字符等。另外，C++11引入了stoi、stol等转换函数，将字符串转为数值类型，还有to_string将数值转为字符串。 需要注意的是，C++的string和C风格字符串之间的转换，可以用c_str()方法获取const char*，但要注意生命周期的问题。还有使用stringstream进行复杂的字符串处理，比如分割或格式化。 可能还有一些不常用的函数，比如strcoll根据本地环境比较字符串，strxfrm转换字符串用于比较，这些可能在多语言环境下有用，但一般用得不多。 用户可能想知道哪些函数是安全的，避免缓冲区溢出，比如推荐使用strncpy而不是strcpy，或者使用C++的string类来避免这些问题。此外，可能需要注意跨平台兼容性，某些函数在不同系统上的行为可能不同，比如strtok的线程安全问题。 总结的时候，应该分清楚C和C++的不同，分别列出常用函数，并简要说明它们的用途和注意事项。需要结构清晰，分点列出，方便用户查阅。同时要提醒用户注意安全性问题，比如缓冲区溢出和使用更安全的替代方法。</think>### C/C++ 常用字符串函数总结 --- #### **一、C 风格字符串函数（需包含 `<string.h>`）** C 语言通过字符数组（`char[]`）和指针（`char*`）处理字符串，以 `\0` 结尾。常用函数如下： | **函数** | **功能** | **注意事项** | |--------------------|-----------------------------------------|-------------------------------------------| | `strlen(const char* str)` | 返回字符串长度（不含 `\0`） | 时间复杂度为 $O(n)$，需遍历整个字符串。 | | `strcpy(char* dest, const char* src)` | 复制 `src` 到 `dest` | 不检查目标缓冲区大小，可能导致溢出。 | | `strncpy(char* dest, const char* src, size_t n)` | 复制 `src` 的前 `n` 个字符到 `dest` | 若 `n > strlen(src)`，剩余部分填充 `\0`。 | | `strcat(char* dest, const char* src)` | 将 `src` 追加到 `dest` 末尾 | 需确保 `dest` 缓冲区足够大。 | | `strncat(char* dest, const char* src, size_t n)` | 追加 `src` 的前 `n` 个字符 | 更安全，自动添加 `\0`。 | | `strcmp(const char* str1, const char* str2)` | 比较字符串（区分大小写） | 返回 `0` 表示相等，正数表示 `str1 > str2`。 | | `strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t n)` | 比较前 `n` 个字符 | 常用于部分比较（如协议头）。 | | `strchr(const char* str, int c)` | 查找字符 `c` 首次出现的位置 | 返回指针，未找到返回 `NULL`。 | | `strrchr(const char* str, int c)` | 查找字符 `c` 最后一次出现的位置 | 常用于解析文件扩展名（如 `.txt`）。 | | `strstr(const char* haystack, const char* needle)` | 查找子串 `needle` 的位置 | 返回首次出现的指针，未找到返回 `NULL`。 | | `strtok(char* str, const char* delim)` | 按分隔符 `delim` 分割字符串 | 线程不安全（静态缓存），可改用 `strtok_r`。 | **内存操作函数（`<string.h>`）：** | `memset(void* ptr, int value, size_t n)` | 将内存块填充为指定值 | 常用于初始化数组或结构体。 | | `memcpy(void* dest, const void* src, size_t n)` | 复制内存块 | 不处理内存重叠，需用 `memmove` 替代。 | | `memmove(void* dest, const void* src, size_t n)` | 安全复制内存块 | 可处理内存重叠（如数组元素移位）。 | --- #### **二、C++ `std::string` 类（需包含 `<string>`）** C++ 通过 `std::string` 类封装字符串操作，自动管理内存，更安全高效。 | **成员函数** | **功能** | **示例** | |----------------------------------|-----------------------------------------|----------------------------------------| | `length()` / `size()` | 返回字符串长度 | `s.size()` | | `append(const string& str)` | 追加字符串 | `s.append("hello")` | | `substr(size_t pos, size_t len)` | 提取子串（从 `pos` 开始，长度 `len`） | `s.substr(0, 3)` | | `find(const string& str)` | 查找子串首次出现的位置 | `s.find("abc")` 返回索引或 `string::npos` | | `replace(size_t pos, size_t len, const string& str)` | 替换子串 | `s.replace(0, 2, "xyz")` | | `c_str()` | 返回 C 风格字符串（`const char*`） | `const char* p = s.c_str()` | | `compare(const string& str)` | 比较字符串 | `s.compare("abc")`（类似 `strcmp`） | | `insert(size_t pos, const string& str)` | 在指定位置插入字符串 | `s.insert(2, "123")` | | `clear()` | 清空字符串 | `s.clear()` | **数值转换函数（C++11 起）：** | `stoi`, `stol`, `stof` 等 | 字符串转数值类型 | `int num = stoi("42")` | | `to_string(value)` | 数值转字符串 | `string s = to_string(3.14)` | --- #### **三、关键对比与建议** 1. **安全性**： - C 风格函数需手动管理内存，易引发溢出（如 `strcpy`）。建议优先使用 `strncpy`、`strncat` 或改用 C++ `std::string`。 - C++ `std::string` 自动处理内存，避免越界问题。 2. **性能**： - C 风格函数直接操作内存，效率高，但需谨慎使用。 - C++ 的 `std::string` 在频繁修改时可能涉及内存重分配（可通过 `reserve()` 预分配优化）。 3. **扩展性**： - C++ 支持链式调用（如 `s.append("a").replace(0,1,"b")`）。 - 复杂操作（如格式化、分割）可用 `<sstream>` 中的 `stringstream`。 --- **总结示例** ```cpp // C 风格 char str1[20] = "hello"; strcat(str1, " world"); // 需确保缓冲区足够大 // C++ 风格 std::string str2 = "hello"; str2.append(" world"); // 自动扩展内存 size_t pos = str2.find("world"); if (pos != std::string::npos) { str2.replace(pos, 5, "cpp"); } ``` $\boxed{\text{根据场景选择 C 风格或 C++ 字符串操作，优先考虑安全性和可维护性}}$