C++ 字符串、string、char *、char[]、const char*的轉換和區別

1.字符串

字符串本質就是一串字符，在C++中大家想到字符串往往第一反應是std::string(后面簡稱string)

字符串得從C語言說起，string其實是個類，C語言是沒有class的，所以C語言的字符串其實就是字符數組，也就是char [ ] ,例如：
char  str[10];   //定義了一個有十個元素的數組，元素類型為字符char
char  str[10] = {"hello"};  //"h e l l o \0"五個字符賦給str數組, 然后用‘\0’填滿數組剩余元素

為什么要加上'\0'？，‘\0’代表空格符，在字符串結尾加上‘\0’，代表字符串已經結束，讀到\0的時候會停下來，不然會沿着內存地址一直讀下去，讀到什么亂七八糟的東西就不知道了，比如會讀到類似 “燙燙燙燙”的東西。。。

那我如果讓數組元素全部為其他字符，不放\0會怎么樣呢？ 可以這樣，如下：

char  str[4] = {"abcd"};   //會報錯
編譯器會報錯，不能把“const char[5]” 類型的值不能用於初始化“char [4]”類型的實體

這里可以看到，編譯器是把"abcd"作為“abcd\0”來處理的，有五個字符

那如果就只要裝四個字符呢，可以這樣，如下：

char  str1[4] = { ‘a’ ,'b', 'c', 'd' };          //這樣就沒'\0'了，可是這樣的話，使用str1來表示字符串也失去了意義
輸出str1，std::cout << str1 << std::endl; 會變成這樣：

為什么cout << str1 讀取 str1 就能讀取到 abcd呢？
這是因為C中規定數組名 就代表數組所在內存位置的首地址，也是 str1[0]的地址，即str = &str[0];
可以理解成讀取str1 的時候其實是在訪問 abcd中 a的地址。。

C語言中操作字符串是通過它在內存中的存儲單元的首地址進行的，這是字符串的本質

 

string、char*、char[]、const char *
看一下這四個分別是什么類型：

int main() {
	char *p;
	auto s = "111";   //可以看到 "aaa"這樣的類型 其實代表 const char *
	std::string str = "222";
	char a[] = "hello";
	
	std::cout << typeid(p).name()<<  std::endl;
	std::cout << typeid(s).name() << std::endl;
	std::cout << typeid(str).name() << std::endl;
	std::cout << typeid(a).name() << std::endl;
	return 0;
}

輸出如下：

1.char *     //字符指針，指向字符的指針

2."aaa"這樣的類型    其實代表 const char *，字符串常量

3.string  是std::basic_string模板類的實例化，是一個類...，string str="aaa"; 其實是 const char *轉class ，string重載了=號，把“aaa”封裝成std::string

4.char  a[8];  // a的類型是 char [8]，如果是char  a[6]; 則a的類型就是char [6]   既長度為N的字符數組

 

 

string、char*、char[]、const char *相互轉換

如下表：

轉化規律總結下:

1.轉化成char[]，可以用strcpy_s ，或者遍歷字符串的方式
string            轉char[] :    strncpy_s(a, string.c_str(), N);  也可以用上圖的遍歷string
const char *  轉char[] :    strcpy_s(a, const char *);          也可以用上圖的strncpy_s
char *            轉char[] :   strcpy_s(a,  char *);                   也可以用上圖的strncpy_s

2.char[]變成別的，直接賦值

3.轉化為std::string 最簡單，可以直接=, 因為string太強大了，把=號重載了很多遍

4.const char *轉化到 char * 使用const_cast<char *>

5.string轉化為char *　用c_str()

 

 

 

for循環中的陷阱：

char** ppInsId=new char*[50]; 首先解釋下這一句：

char*[50] ，因為[]的優先級高，所以是一個數組，數組元素為指針
new char*[50]  意為開辟一塊內存，存放50個char*指針的內存空間 ，大小為sizeof(char*)*50 =200 個字節
而char** ppInsId 是二級指針，因為右邊是數組，而數組的元素為char型指針，所以指向指針的指針，既為2級指針，char** ppInsId就代表指向內存首地址，也就是一個char*指針的  指針
對ppInsId 可以用下標訪問代表數組第幾個元素，也就是第幾個char *指針

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

std::vector<string> vstr;

void makeData(std::vector<string> _vect) {
   char** ppInsId=new char*[50];      //定義了一個二級指針
   for(int i=0;i<_vect.size();i++)
   {
      std::string str=_vect[i];
      char *s =const_cast<char*>(str.c_str());
      ppInsId[i]=s;  
   }
   std::cout<<ppInsId[0]<<std::endl;     //出了循環，ppInsId[0]和ppInsId[1]都變成了""空
   std::cout<<ppInsId[1]<<std::endl;
}

int main() {
    vstr.push_back("aaaa");
    vstr.push_back("bbbb");
    makeData(vstr);
    return 0;
}

 這個例子里，輸出ppInsId[0] 預想是aaaa,  ppInsId[1]預想是 bbbb，實際上卻都是“ ” 空
按理說，每個for{}里面都新定義了s,兩個s應該不一樣才對，確實在C#,java中是一樣的
原因是char *s 是在for{ }里定義的，第一次循環時ppInsId[0] 被賦值為aaaa，一旦第一次循環結束，就s這個變量和s指向的內存立馬被釋放掉了，ppInsId[0] 為空，然后第二次循環又定義了一個新的s，可是這個s的地址又指向了那個地址，也就是兩個s指向的地址是一樣，然后ppInsId[1]都變成了bbbb,因為ppInsId[0]和ppInsId[1]指向的地址一樣 ，s是有兩個，但是兩個for把s的地址剛好是一樣的，然后第二次循環結束，s被釋放ppInsId[0]和ppInsId[1]都變成了空。。。

這里有個插曲：相同的代碼在vs2017和coldblocks的編譯出來的結果不一樣
vs中出了for循環后，ppInsId[0] ，[1]都為空了，已經被釋放，和我預想的一樣，不知為何codeblocks 還能輸出兩個bbbb
應該是編譯器不一樣導致的：
vs2017的c++編譯器是:cl.exe,是控制Microsoft C 和C++ 編譯器以及鏈接器的工具。cl.exe 只能在支持Microsoft Visual Studio 的操作系統中運行
而codeblock是不安裝編譯器的，需要自己配置，我配置的是Mingou的gdb.exe

那么怎么改呢。。

  char *s =const_cast<char*>(str.c_str());
  ppInsId[i]=s;

改為：

char a[10];
strncpy_s(a, str.c_str(), strlen(str.c_str()));
ppInsId[i] = a;

通過數組的方式，在用strcopy 把值拷貝進去

但是改成char a[10]后也有問題，輸出的是兩個bbbb,原因跟上面char *s  一樣，第一次循環結束后釋放了a，然后第二次進來又把a指到了之前的地址，因為ppInsId[0]的地址還是那個，所以兩個都變成了bbbb
 

所以繼續改，改成在外面定義一個二維數組：

char** ppInsId = new char*[50];   
char a[50][10];
for (int i = 0; i < _vect.size(); i++)
{
        std::string str = _vect[i];
        strncpy_s(a[i], str.c_str(), strlen(str.c_str()));
        ppInsId[i] = a[i];
}
std::cout << ppInsId[0] << std::endl;    
std::cout << ppInsId[1] << std::endl;

這樣既可，完成預想中的p[0]為aaaa,p[1]為bbbb

 

總結：

 

 1.一定要使用strcpy()函數等來操作方法c_str()返回的指針

最好不要這樣:

char* c;
string s="1234";
c = s.c_str(); //c最后指向的內容是垃圾，因為s對象被析構，其內容被處理

//應該這樣用：

char c[20];

string s="1234";

strcpy(c,s.c_str()); //這樣才不會出錯，c_str()返回的是一個臨時指針，不能對其進行操作

2.在循環內部或者一塊作用域內，定義變量要注意被釋放的情況
最好放到循環外定義