Операции работы со строками. Операции со строками
Библиотека функций языков С и C++ включает богатый набор функций обработки строк и символов. Строковые функции работают с символьными массивами, завершающимися нулевыми символами. В языке С для использования строковых функций необходимо включить в начало модуля программы заголовочный файл
Поскольку в языках С и C++ при выполнении операций с массивами не предусмотрен автоматический контроль нарушения их границ, вся ответственность за переполнение массивов ложится на плечи программиста. Пренебрежение этими тонкостями может привести программу к аварийному отказу.
В языках С и C++ печатаемыми являются символы, отображаемые на терминале. В ASCII-средах они расположены между пробелом(0x20) и тильдой(OxFE). Управляющие символы имеют значения, лежащие в диапазоне между нулем и Ox1F; к ним также относится символ DEL(Ox7F).
Исторически сложилось так, что аргументами символьных функций являются целые значения, из которых используется только младший байт. Символьные функции автоматически преобразуют свои аргументы в тип unsigned char. Безусловно, вы вольны вызывать эти функции с символьными аргументами, поскольку символы автоматически возводятся в ранг целых в момент вызова функции.
В заголовке
В версии С99 к некоторым параметрам нескольких функций, первоначально определенных в версии С89, добавлен квалификатор restrict. При рассмотрении каждой такой функции будет приведен ее прототип, используемый в среде С89(а также в среде C++), а параметры с атрибутом restrict будут отмечены в описании этой функции.
Список функций
Проверка на принадлежность
isalnum - Проверка на принадлежность символа к алфавитно-цифровым
isalpha - Проверка на принадлежность символа к буквам
isblank - Проверка пустого символа
iscntrl - Проверка на принадлежность символа к управляющим
isdigit - Проверка на принадлежность символа к цифровым
isgraph - Проверка на принадлежность символа к печатным но не к пробелу
islower - Проверка на принадлежность символа к строчным
isprint - Проверка на принадлежность символа к печатным
ispunct - Проверка на принадлежность символа к знакам пунктуации
isspace - Проверка на принадлежность символа к пробельным
isupper - Проверка на принадлежность символа к прописным
isxdigit - Проверка на принадлежность символа к шестнадцатеричным
Работа с символьными массивами
memchr - Просматривает массив чтобы отыскать первое вхождение символа
memcmp - Сравнивает определённое количество символов в двух массивах
memcpy - Копирует символы из одного массива в другой
memmove - Копирует символы из одного массива в другой с учётом перекрытия массивов
memset - Заполняет определённое количество символов массива заданным
Манипуляции над строками
strcat - Присоединяет копию одной строки к заданной
strchr - Возвращает указатель на первое вхождение младшего байта заданного параметра
strcmp - Сравнивает в лексикографическом порядке две строки
strcoll - Сравнивает одну строку с другой в соответствии с параметром setlocale
strcpy - Копирует содержимое одной строки в другую
strcspn - Возвращает строку в которой отсутствуют заданные символы
strerror - Возвращает указатель на строку содержащую системное сообщение об ошибке
strlen - Возвращает длину строки с завершающим нулевым символом
Неслучайно тему про строки я поместил в раздел "Массивы". Так как строка это, по сути, массив символов. Вот пример:
char str = "Это просто строка";
Эту же строчку для большего понимания можно записать вот так:
char str = {"Э","т","о"," ","п","р","о","с","т","о","","с","т","р","о","к","а"};
Т.е. все тот же массив, только состоящий уже из символов. Поэтому работать с ним можно, так же как и с целочисленными массивами.
А теперь давайте попробуем работать со строками в c . На вводных уроках мы разбирали, что символы относятся к целочисленным типам, т.е. каждый символ имеет свое числовое значение. Вот пример и его решение:
- требуется перевести введенное слово в верхний регистр:
#include
#include
Int main()
{
char str = "sergey";
str[i] -= 32;
}
for (int i=0; str[i] != "\0";i++){
printf ("%c", str[i]);
}
getch();
Return 0;
}
для получения кода числа просто воспользуйтесь в функции printf спецификатором %d. Да, и еще один важный момент: окончанием любой строки является нуль-терминатор, который обозначается специальным символом - "\0".
Еще одним способом указания строки является объявление ее через char*. Вот пример:
char *str = "provod";
Т.е. создается указатель на строку, который располагается где-то в памяти.
А вот как можно вводить строки через, нам уже родной, опертаор scanf:
char str; scanf("%s", str);
Тут две тонкости:
- знак взятия адреса тут не нужен, так как имя массива, как мы уже знаем, и является адресом
- Длина вводимой строки не должна превышать 15 символов, так как последним обязательно должен быть нуль-терминатор. Причем компилятор сам заполнит этот символ после последнего введенного вашего символа.
Так как язык Си является языком структурным, то существуют уже встроенные функции для работы со строками и с символами. Для обработки строк вам понадобится подключить файл: ctype.h. Файл содержит функции определения регистра, формата символов. В принципе, все, что вам может понадобится узнать о символе, можно выполнить с помощью функций файла ctype.h
Иногда вам может понадобиться перевести строку в другой тип данных. Для перевода строк в другие типы существует библиотека stdlib. Вот ее функции:
- int atoi (char *str)
- long atol (char *str)
- double atof (char *str)
Иногда эти функции очень помогают, например, когда вам надо извлечь из строки год или цифровое значение. Работа со строками в c (си) является очень важной темой, поэтому постарайтесь вникнуть в этот урок.
Работа со строками. Класс string . Конструкторы класса. Функции assign() , append() , insert() , replace() , erase() , find() , rfind() , compare() , c_str() . Примеры
1. Какое назначение класса string в программах на C++?
Класс string предназначен для работы со строками типа char* , которые представляют собой строку с завершающим нулем. Класс string был введенн как альтернативный вариант для работы со строками типа char* . Строки, которые завершаются символом ‘\0’ еще называются C-строками. Поскольку, string есть классом, то можно объявлять объекты этого класса.
2. Какие модули (библиотеки) нужно подключить, чтобы использовать возможности класса string в MS Visual Studio C++?
Чтобы использовать возможности класса string
в MS Visual Studio (C++), нужно подключить библиотеку
3. Каким образом осуществляется объявление переменной типа string ? Примеры
Объявление переменной типа string осуществляется точно так же как и обычной переменной. Возможный вариант объявления с одновременной инициализацией.
// тип string string s1; // переменная с именем s1 типа string string s2 = "This is a string variable" ; // объявление с инициализацией // использование переменной типа string с оператором присваивания s1 = s2; // s1 = "This is a string variable" s2 = "New text" ;4. Какие преимущества и недостатки дает использование класса string в сравнении с типом char* ?
Создание нового типа string было обусловлено недостатками работы с строками символов, который демонстрировал тип char* . В сравнении с типом char* тип string имеет следующие основные преимущества:
- возможность обработки строк стандартными операторами C++ (= , + , = = , <> и т.п.). Как известно, при использовании типа char* даже наиболее простые операции со строками выглядели сложно и требовали написания чрезмерного программного кода;
- обеспечение лучшей надежности (безопасности) программного кода. Например, при копировании строк, тип string обеспечивает соответствующие действия, которые могут возникнуть в случае, если строка-источник имеет больший размер чем строка-приемник;
- обеспечение строки, как самостоятельного типа данных. Объявление типа string как строки есть единым для всех переменных в программе, которая обеспечивает непротиворечивость данных.
Основным недостатком типа string в сравнении с типом char* , есть замедленная скорость обработки данных. Это связано с тем, что тип string – это, фактически, контейнерный класс. А работа с классом требует дополнительной реализации программного кода, который, в свою очередь занимает лишнее время.
5. Какие операторы можно использовать с объектами класса string ?
Класс string есть удобен тем, что позволяет удобно манипулировать строками, используя стандартные (перегруженные) операторы.
С объектами класса string можно использовать нижеследующие операторы
- = – присваивание
- + – конкатенация (объединение строк)
- += – присваивание с конкатенацией
- == – равенство
- != – неравенство
- < – меньше
- <= – меньше или равно
- > – больше
- >= – больше или равно
- – индексация
Пример, который демонстрирует использование вышеприведенных операторов
// тип string, операции над строками string s1 = "s-1" ; string s2 = "s-2" ; string s3; bool b; // операция "=" (присваивание строк) s3 = s1; // s3 = "s-1" // операция "+" - конкатенация строк s3 = s3 + s2; // s3 = "s-1s-2" // операция "+=" - присваивание с конкатенацией s3 = "s-3" ; s3 += "abc" ; // s3 = "s-3abc" // операция "==" - сравнение строк b = s2==s1; // b = false b = s2=="s-2" ; // b = true // операция "!=" - сравнение строк (не равно) s1 = "s1" ; s2 = "s2" ; b = s1 != s2; // b = true // операции "<" и ">" - сравнение строк s1 = "abcd" ; s2 = "de "; b = s1 > s2; // b = false b = s1 < s2; // b = true // операции "<=" и ">=" - сравнение строк (меньше или равно, больше или равно) s1 = "abcd" ; s2 = "ab" ; b = s1 >= s2; // b = true b = s1 <= s2; // b = false b = s2 >= "ab" ; // b = true // операция - индексация char c; s1 = "abcd" ; c = s1; // c = "c" c = s1; // c = "a"6. Содержит ли класс string конструкторы?
Как и любой класс, класс string имеет ряд конструкторов. Основные из них следующие:
String(); string(const char * str); string(const string & str);
7. Примеры инициализации с помощью конструкторов
Ниже приведены примеры инициализации переменных типа string
String s1("Hello!" ); string s2 = "Hello!" ; // инициализация - конструктор string(const char * str) char * ps = "Hello" ; string s3(ps); // инициализация string s4(s3); // инициализация - конструктор string(const string & str) string s5; // инициализация - конструктор string()
8. Присваивание строк. Функция assign() . Примеры
Чтобы присвоить одну строку другой, можно применить один из двух методов:
- использовать оператор присваивания ‘=’ ;
- использовать функцию assign() из класса string .
Функция assign() имеет несколько перегруженных реализаций.
Первый вариант – это вызов функции без параметров
String &assign(void );
В этом случае происходит простое присваивание одной строки другой.
Второй вариант позволяет копировать заданное количество символов из строки:
String &assign(const string & s, size_type st, size_type num);
- s – объект, из которого берется исходная строка;
- st – индекс (позиция) в строке, из которой начинается копирование num символов;
- num – количество символов, которые нужно скопировать из позиции st ;
- size_type – порядковый тип данных.
Третий вариант функции assign() копирует в вызывающий объект первые num символов строки s :
String & assign(const char * s, size_type num);
- s – строка, которая завершается символом ‘\0’ ;
- num – количество символов, которые копируются в вызывающий объект. Копируются первые num символов из строки s .
Ниже приведен пример с разными реализациями функции assign() .
Пример.
// присваивание строк, функция assign() string s1 = "сайт" ; string s2; string s3; char * ps = "сайт" ; s3 = s1; // s3 = "сайт" s2.assign(s1); // s2 = "сайт" s2.assign(s1, 0, 4); // s2 = "best" s2.assign(ps, 8); // s2 = "bestprog"9. Объединение строк. Функция append() . Пример
Для объединения строк используется функция append() . Для добавления строк также можно использовать операцию ‘+’ , например:
String s1; string s2; s1 = "abc" ; s2 = "def" ; s1 = s1 + s2; // s1 = "abcdef"
Однако, функция append() хорошо подходит, если нужно добавлять часть строки.
Функция имеет следующие варианты реализации:
String &append(const string & s, size_type start); string &append(const char * s, size_type num);
В первом варианте реализации функция получает ссылку на строчный объект s , который добавляется к вызывающему объекту. Во втором варианте реализации функция получает указатель на строку типа const char * , которая завершается символом ‘\0’ .
Пример. Демонстрация работы функции append() .
String s1 = "abcdef" ; s2 = "1234567890" ; append(s2, 3, 4); // s1 = "abcdef4567" char * ps = "1234567890" ; s1 = "abcdef" ; s1.append(ps, 3); // s1 = "abcdef123"
10. Вставка символов в строке. Функция insert() . Пример
Чтобы вставить одну строку в заданную позицию другой строки нужно использовать функцию insert() , которая имеет несколько вариантов реализации.
Первый вариант функции позволяет вставить полностью всю строку s в заданную позицию start вызывающей строки (вызывающего объекта):
String & insert(size_type start, const string &s);
Второй вариант функции позволяет вставить часть (параметры insStart , num ) строки s в заданную позицию start вызывающей строки:
String & insert(size_type start, const string &s, size_type insStart, size_type num);
В вышеприведенных функциях:
- s – строка, которая вставляется в вызывающую строку;
- start – позиция в вызывающей строке, из которой осуществляется вставка строки s ;
- insStart – позиция в строке s , из которой происходит вставка;
- num – количество символов в строке s , которые вставляются с позиции insStart .
11. Замена символов в строке. Функция replace() . Пример
Функция replace() выполняет замену символов в вызывающей строке. Функция имеет следующие варианты реализации:
String &replace(size_type start, size_type num, const string &s); string &replace(size_type start, size_type num, const string &s, size_type replStart, size_type replNum);
В первом варианте реализации вызывающая строка заменяется строкой s . Есть возможность задать позицию (start ) и количество символов (num ) в вызывающей строке, которые нужно заменить строкой s .
Второй вариант функции replace() отличается от первого тем, что позволяет заменять вызывающую строку только частью строки s . В этом случае задаются два дополнительных параметра: позиция replStart и количество символов в строке s , которые образуют подстроку, которая заменяет вызывающую строку.
Пример. Демонстрация работы функции replace() .
String s1 = "abcdef" ; string s2 = "1234567890" ; s2.replace(2, 4, s1); // s2 = "12abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(3, 2, s1); // s2 = "123abcdef67890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1); // s2 = "12345abcdef7890" // замена символов, функция replace() string s1 = "abcdef" ; string s2 = "1234567890" ; s2.replace(2, 4, s1); // s2 = "12abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(3, 2, s1); // s2 = "123abcdef67890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1); // s2 = "12345abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1, 2, 3); // s2 = "12345cde7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(4, 2, s1, 0, 4); // s2 = "1234abcd7890"
12. Удаление заданного количества символов из строки. Функция erase() . Пример
Для удаления символов из вызывающей строки используется функция erase() :
String & erase(size_type index=0, size_type num = npos);
- index – индекс (позиция), начиная из которой нужно удалить символы в вызывающей строке;
- num – количество символов, которые удаляются.
Пример.
String s = "01234567890" ; s.erase(3, 5); // s = "012890" s = "01234567890" ; s.erase(); // s = ""
13. Поиск символа в строке. Функции find() и rfind() . Примеры
В классе string поиск строки в подстроке можно делать двумя способами, которые отличаются направлением поиска:
- путем просмотра строки от начала до конца с помощью функции find() ;
- путем просмотра строки от конца к началу функцией rfind() .
Прототип функции find() имеет вид:
Size_type find(const string &s, size_type start = 0) const ;
- s – подстрока, которая ищется в строке, что вызывает данную функцию. Функция осуществляет поиск первого вхождения строки s . Если подстрока s найдена в строке, что вызвала данную функцию, тогда возвращается позиция первого вхождения. В противном случае возвращается -1;
Прототип функции rfind() имеет вид:
Size_type rfind(const string &s, size_type start = npos) const ;
- s – подстрока, которая ищется в вызывающей строке. Поиск подстроки в строке осуществляется от конца к началу. Если подстрока s найдена в вызывающей строке, то функция возвращает позицию первого вхождения. В противном случае функция возвращает -1;
- npos – позиция последнего символа вызывающей строки;
- start – позиция, из которой осуществляется поиск.
Пример 1. Фрагмент кода, который демонстрирует результат работы функции find()
// тип string, функция find() string s1 = "01234567890" ; string s2 = "345" ; string s3 = "abcd" ; int pos; pos = s1.find(s2); // pos = 3 pos = s1.find(s2, 1); // pos = 3 pos = s1.find("jklmn" , 0); // pos = -1 pos = s1.find(s3); // pos = -1 pos = s2.find(s1); // pos = -1Пример 2. Демонстрация работы функции rfind() .
// тип string, функции find() и rfind() string s1 = "01234567890" ; string s2 = "345" ; string s3 = "abcd" ; string s4 = "abcd---abcd" ; int pos; pos = s1.rfind(s2); // pos = 3 pos = s1.rfind(s2, 12); // pos = 3 pos = s1.rfind(s2, 3); // pos = 3 pos = s1.rfind(s2, 2); // pos = -1 pos = s2.rfind(s1); // pos = -1 pos = s1.rfind(s3, 0); // pos = -1 // разница между функциями find() и rfind() pos = s4.rfind(s3); // pos = 7 pos = s4.find(s3); // pos = 014. Сравнение частей строк. Функция compare() . Пример
Поскольку тип string есть классом, то, чтобы сравнить две строки между собой можно использовать операцию ‘= =’ . Если две строки одинаковы, то результат сравнения будет true . В противном случае, результат сравнения будет false .
Но если нужно сравнить часть одной строки с другой, то для этого предусмотрена функция compare() .
Прототип функции compare() :
int compare(size_type start, size_type num, const string &s) const ;- s – строка, которая сравнивается с вызывающей строкой;
- start – позиция (индекс) в строке s , из которой начинается просмотр символов строки для сравнения;
- num – количество символов в строке s , которые сравниваются с вызывающей строкой.
Функция работает следующим образом. Если вызывающая строка меньше строки s , то функция возвращает -1 (отрицательное значение). Если вызывающая строка больше строки s , функция возвращает 1 (положительное значение). Если две строки равны, функция возвращает 0.
Пример . Демонстрация работы функции compare() :
// тип string, функция compare() string s1 = "012345" ; string s2 = "0123456789" ; int res; res = s1.compare(s2); // res = -1 res = s1.compare("33333" ); // res = -1 res = s1.compare("012345" ); // res = 0 res = s1.compare("345" ); // res = -1 res = s1.compare(0, 5, s2); // res = -1 res = s2.compare(0, 5, s1); // res = -1 res = s1.compare(0, 5, "012345" ); // res = -1 res = s2.compare(s1); // res = 1 res = s2.compare("456" ); // res = -1 res = s2.compare("000000" ); // res = 115. Получение строки с символом конца строки ‘\0’ (char * ). Функция c_str() . Пример
Чтобы получить строку, которая заканчивается символом ‘\0’ используется функция c_str() .
Прототип функции:
const char * c_str() const ;Функция объявлена с модификатором const . Это означает, что функция не может изменять вызывающий объект (строку).
Пример 1 . Преобразование типа string в const char * .
// тип string, функция c_str() string s = "abcdef" ; const char * ps; ps = s.c_str(); // ps = "abcdef"Пример 2.
Ниже продемонстрирован перевод строки из string в тип System::String для отображения его в элементе управления типа Label
В этом уроке мы с вами будем обсуждать строки в стиле Си, возможно, вы уже видели эти строки у нас на сайте или в любом другом учебнике. На самом деле, си-строки — это всего лишь массивы символов но, со своей спецификой, таким образом, мы всегда знаем, где конец строки. В этой статье мы рассмотрим несколько функций для работы со строками, например, вы — копирование, конкатенация, получить длину строки.
Что такое строки?
Отметим, что наряду со строками в стиле С, которые, по сути, являются простыми массивами, есть также строковые литералы, такие как этот "literal" . В действительности, что строки, что литералы — это просто наборы символов, расположенных рядом в памяти компьютера. Но между массивами и литералами все таки есть разница, литералы нельзя изменять и строки — можно.
Любая функция, которая принимает строку в стиле С, также может принимать в качестве параметра — литерал. В си также есть некоторые сущности, которые могут выглядеть как строки, хотя, на самом деле, они таковыми не являются. Я сейчас говорю о символах, они заключены в одинарные кавычки, вот пример — "а" , как видите, это не строка. Символ можно, в определенном месте, присвоить строке, но символы не могут быть обработаны в виде строки. Если вы помните, массивы работают как указатели, поэтому, если вы передаете один символ в строку, это будет считаться ошибкой.
Из всего выше сказанного вы должны были понять, что строки — это массивы символов, а строковые литералы — слова, окруженные двойными кавычками. Вот еще один пример литерала:
"Это статическая строка"
Вы еще не забыли про специфику строк, которая упоминалась немного выше? Так вот, Си-строки всегда должны завершаться нулевым символом, буквально — "\0" . Поэтому, чтобы объявить строку, состоящую из 49 букв, необходимо зарезервировать дополнительную ячейку под нулевой символ:
Char myString;
Как видно из примера, длинна массива — 50 символов, 49 из которых займет строка и один, последний займет нулевой символ. Важно помнить, что в конце си-строк всегда должен быть нуль-символ, точно так же как и в конце каждого предложения есть точка. Хотя нуль символ не отображается при выводе строки, он все-равно занимает место в памяти. Поэтому, технически, в массиве из пятидесяти элементов вы смогли бы сохранить только 49 букв, потому что, последний символ нужен для завершения строки. Кроме того, указатели также могут быть использованы в качестве строки. Если вы читали статью про , вы можете сделать нечто подобное:
Char *myString; // указатель типа char myString = malloc(sizeof(*myString) * 64); // выделение памяти
В этом примере мы выделили 64 ячейки в памяти для массива myString . Для высвобождения памяти воспользуйтесь функцией free() .
Free(myString);
Использование строк
Строки полезно использовать тогда, когда вам необходимо выполнять различные операции с текстовой информацией. Например, если вы хотите, чтобы пользователь вводил имя в программу, вы должны использовать строку. Использование функции scanf() для ввода строки — работает, но это может привести к переполнению буфера. Ведь входная строка может оказаться больше, чем размер строки-буфера. Есть несколько способов для решения этой проблемы, но самый простой способ — это использовать , которая объявлена в заголовочном файле
Когда считывает входные данные от пользователя, она будет читать все символы, кроме последнего. После этого в конец считанной строки, поместит нулевой терминатор. Функция fgets() будет cчитывать символы до тех пор, пока пользователь не нажмет Enter . Давайте посмотрим пример использования fgets() :
#include
Первым параметром для fgets() является строка, второй параметр — размер строки и третий параметр — это указатель на входной поток данных.
Результат работы программы:
<ВВОД>...
Как видите, из вывода программы, во входную строку попал символ новой строки — "\n" . Так случилось из-за того, что fgets() считала в строку myString нажатие кнопки Enter и завершила работу. Это означает, что вам может понадобиться вручную удалить символ новой строки. Один из способов сделать это, посимвольный перебор. Давайте доработаем программу и удалим символ новой строки:
#include
Обратите внимание, что если входная строка содержит меньше 100 символов, то в строку попадет и символ новой строки. Поэтому мы можем удалить этот символ, используя простой перебор. В программу мы добавили цикл, в котором перебираем символы строки, строки 12-19 . И когда нам встречается символ новой строки, мы его заменяем нулевым символом, строка 16 . Результат работы программы:
Введите длинную строку: Судьба оставляет свой отпечаток Вы ввели следующую строку: Судьба оставляет свой отпечаток Для закрытия данного окна нажмите <ВВОД>...
На этом пока все. В следующей статье я расскажу вам о специальных функциях для работы со строками.
P.S.: Все мы любим смотреть разные видео-записи, но иногда бывает так, что не всегда получается воспроизвести некоторые форматы видео-файлов. Так вот, решить эту проблему можно с помощью программы — xilisoft converter ultimate . Вы без труда сможете быстро переконвертировать видео из одного формата в другой. Кроме того, эта программа умеет конвертировать еще и аудио-файлы, и анимированные изображения.
Загрузка...
