Урок 6. Строки std::string

Текст в C++ хранится в строках — переменных типа string. Строка умеет узнавать свою длину, склеиваться с другими строками, искать в себе подстроку и многое другое. Для неё нужен #include <string>.

Создание, длина, символы

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

int main() {
    string s = "Hello";
    string t = "world";
    string u = s + ", " + t + "!";
    cout << u << "\n";
    cout << u.size() << "\n";
    cout << u[0] << u[7] << "\n";
    u[0] = 'J';
    cout << u << "\n";
    return 0;
}

Hello, world!
13
Hw
Jello, world!

• Строка пишется в двойных кавычках: "Hello". Один символ (char) — в одинарных: 'J'.
• u.size() (или u.length(), это одно и то же) — число символов.
• u[i] — символ с индексом i; как и в массиве, нумерация с нуля, и границы не проверяются.
• + склеивает строки, += дописывает в конец: s += "!";.

Пустая строка — "", у неё size() равен 0, а s.empty() — true.

Ввод строки

cin >> s читает одно слово — до первого пробела или перевода строки. Целую строку с пробелами читает getline(cin, s). У getline есть ловушка после cin >>, она разобрана в справке Как прочитать строку с пробелами.

Символы и их коды

Каждый символ — это число, его код. Латинские буквы, цифры и знаки препинания имеют коды из таблицы ASCII: 'A' — 65, 'a' — 97, '0' — 48. Буквы и цифры идут в таблице подряд, поэтому с символами можно считать:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    char c = 'A';
    cout << c + 1 << "\n";
    cout << char(c + 1) << "\n";
    char d = '7';
    int digit = d - '0';
    cout << digit * 2 << "\n";
    return 0;
}

66
B
14

c + 1 — уже число (66), а char(c + 1) превращает его обратно в символ. d - '0' — частый приём: из символа цифры получается сама цифра.

Проверить символ можно сравнениями (c >= '0' && c <= '9' — цифра) или функциями из <cctype>:

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

int main() {
    string s;
    cin >> s;
    int letters = 0, digits = 0;
    for (char& c : s) {
        if (isdigit(c)) {
            digits++;
        } else if (isalpha(c)) {
            letters++;
            c = toupper(c);
        }
    }
    cout << letters << " " << digits << " " << s << "\n";
    return 0;
}

abc123x

4 3 ABC123X

Часть строки и поиск

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

int main() {
    string date = "2024-11-05";
    string year = date.substr(0, 4);
    string month = date.substr(5, 2);
    cout << year << " " << month << "\n";
    cout << date.find('-') << "\n";
    cout << date.find("11") << "\n";
    if (date.find("abc") == string::npos) {
        cout << "not found\n";
    }
    return 0;
}

2024 11
4
5
not found

• s.substr(pos, len) — кусок строки: len символов начиная с индекса pos. Без второго числа — до конца строки.
• s.find(x) — индекс первого вхождения символа или подстроки x. Если ничего не найдено, возвращается особое значение string::npos. Проверяйте именно сравнением с string::npos, а не с -1 или 0.

Ещё полезное: s.erase(pos, len) удаляет кусок, s.insert(pos, t) вставляет строку t, s.back() — последний символ, s.pop_back() — удалить последний символ.

Сравнение строк

Строки сравниваются обычными ==, !=, <, >. Порядок — словарный (лексикографический): по первому различающемуся символу, точнее по его коду.

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

int main() {
    string a = "apple", b = "banana", c = "Zebra";
    cout << (a < b) << "\n";
    cout << (c < a) << "\n";
    cout << (string("10") < string("9")) << "\n";
    return 0;
}

1
1
1

Две неожиданности: "Zebra" меньше "apple", потому что код большой Z (90) меньше кода маленькой a (97). А "10" меньше "9", потому что '1' меньше '9': строки из цифр сравниваются не как числа. Перевести строку в число и обратно помогает справка Как перевести строку в число.

Переворот строки и палиндром

Функция reverse из <algorithm> переворачивает строку. Палиндром — слово, которое одинаково читается в обе стороны:

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

int main() {
    string s;
    cin >> s;
    string r = s;
    reverse(r.begin(), r.end());
    if (r == s) {
        cout << "palindrome\n";
    } else {
        cout << "not palindrome\n";
    }
    return 0;
}

level

palindrome

s.begin() и s.end() — начало и конец строки. Так же, парой «начало — конец», работают и другие функции стандартной библиотеки — о них урок STL: sort, map и set.

Русские буквы

string хранит не буквы, а байты. В кодировке UTF-8 (она обычна в Linux, macOS и для g++) латинская буква занимает один байт, а русская — два:

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

int main() {
    string en = "world";
    string ru = "мир";
    cout << en.size() << " " << ru.size() << "\n";
    return 0;
}

5 6

Поэтому с русским текстом size(), s[i], reverse и toupper работают не по буквам. Для задач с русскими словами нужны отдельные средства; на олимпиадах текст обычно латинский.

Коротко

• string s = "text"; — строка, нужен #include <string>; 'c' — один символ char.
• s.size() — длина, s[i] — символ, + и += — склейка.
• substr(pos, len) — часть строки, find — поиск, «не найдено» — string::npos.
• Символы — числа: d - '0' даёт цифру, char(c + 1) — следующую букву.
• Строки сравниваются по словарю, по кодам символов: "10" < "9".
• Русская буква в UTF-8 — два байта.

Проверьте себя