std::basic_string

定义于头文件 `<string>`
template< class CharT, class Traits = std::char_traits<CharT>, class Allocator = std::allocator<CharT> > class basic_string;	(1)
namespace pmr { template< class CharT, class Traits = std::char_traits<CharT> > using basic_string = std::basic_string<CharT, Traits, std::pmr::polymorphic_allocator<CharT>>; }	(2)	(C++17 起)

类模板 basic_string 存储和操作字符类对象序列，这些对象是非数组的字符类型，为 TrivialType 和 StandardLayoutType。此类型不依赖于字符类型，也不依赖于该类型上的操作性质。操作的定义由 `Traits` 模板参数提供——一个 `std::char_traits` 的特化或兼容的 traits 类。

basic_string 的元素是连续存储的，也就是说，对于 basic_string s，对于 [0, s.size()) 范围内的任何 n，都有 &*(s.begin() + n) == &*s.begin() + n，并且 *(s.begin() + s.size()) 的值为 CharT() (空终止符)(C++11 起)；或者，等效地，指向 s[0] 的指针可以传递给期望指向 CharT 数组(直至 C++11)空终止数组(C++11 起) 首个元素的函数。

std::basic_string 满足 AllocatorAwareContainer 的要求（除了自定义的 construct/destroy 不用于元素的构造/析构），SequenceContainer 和 ContiguousContainer(C++17 起) 的要求。

如果 `Traits::char_type` 和 `Allocator::char_type` 中的任何一个与 `CharT` 不同，则程序是非良构的。

`std::basic_string` 的所有成员函数都是 constexpr：可以在常量表达式求值中创建和使用 `std::basic_string` 对象。

然而，`std::basic_string` 对象通常不能是 constexpr，因为任何动态分配的存储都必须在同一常量表达式的求值中释放。

(C++20 起)

提供了用于常见字符类型的几个 typedef

定义于头文件 `<string>`
类型	定义
`std::string`	std::basic_string<char>
`std::wstring`	std::basic_string<wchar_t>
`std::u8string` (C++20)	std::basic_string<char8_t>
`std::u16string` (C++11)	std::basic_string<char16_t>
`std::u32string` (C++11)	std::basic_string<char32_t>
`std::pmr::string` (C++17)	std::pmr::basic_string<char>
`std::pmr::wstring` (C++17)	std::pmr::basic_string<wchar_t>
`std::pmr::u8string` (C++20)	std::pmr::basic_string<char8_t>
`std::pmr::u16string` (C++17)	std::pmr::basic_string<char16_t>
`std::pmr::u32string` (C++17)	std::pmr::basic_string<char32_t>

[编辑] 模板参数

CharT	-	字符类型
特性	-	指定字符类型操作的 trait 类
Allocator	-	用于分配内部存储的 Allocator 类型

[编辑] 嵌套类型

类型定义

traits_type 特性

value_type CharT

allocator_type Allocator[编辑]

size_type

`Allocator::size_type`	(C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::size_type	(C++11 起)

[编辑]

difference_type

Allocator::difference_type	(C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::difference_type	(C++11 起)

[编辑]

reference value_type&[编辑]

const_reference const value_type&[编辑]

pointer

`Allocator::pointer`	(C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::pointer	(C++11 起)

[编辑]

const_pointer

`Allocator::const_pointer`	(C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::const_pointer	(C++11 起)

[编辑]

iterator

LegacyRandomAccessIterator 和 LegacyContiguousIterator 到 `value_type`	(C++20 前)
LegacyRandomAccessIterator、`contiguous_iterator` 和 ConstexprIterator 到 `value_type`	(C++20 起)

[编辑]

const_iterator

LegacyRandomAccessIterator 和 LegacyContiguousIterator 到 const value_type	(C++20 前)
LegacyRandomAccessIterator、`contiguous_iterator` 和 ConstexprIterator 到 const value_type	(C++20 起)

[编辑]

reverse_iterator std::reverse_iterator<iterator>[编辑]

const_reverse_iterator std::reverse_iterator<const_iterator>[编辑]

[编辑] 数据成员

constexpr size_type npos [static] 特殊值 size_type(-1)，其确切含义取决于上下文

[编辑] 成员函数

(构造函数)	构造一个 `basic_string` (public 成员函数) [编辑]
(析构函数)	销毁字符串，如果使用了内部存储则释放它 (public 成员函数) [编辑]
operator=	给字符串赋值 (public 成员函数) [编辑]
assign	给字符串赋值字符 (public 成员函数) [编辑]
assign_range (C++23)	给字符串赋值一个字符范围 (public 成员函数) [编辑]
get_allocator	返回关联的分配器 (public 成员函数) [编辑]
元素访问
at	带边界检查访问指定字符 (public 成员函数) [编辑]
operator[]	访问指定的字符 (public 成员函数) [编辑]
front (DR*)	访问第一个字符 (public 成员函数) [编辑]
back (DR*)	访问最后一个字符 (public 成员函数) [编辑]
data	返回指向字符串第一个字符的指针 (public 成员函数) [编辑]
c_str	返回字符串的不可修改的标准C字符数组版本 (public 成员函数) [编辑]
operator basic_string_view (C++17)	返回一个指向整个字符串的不可修改的 `basic_string_view` (public 成员函数) [编辑]
迭代器
begincbegin (C++11)	返回指向起始的迭代器 (public 成员函数) [编辑]
endcend (C++11)	返回指向末尾的迭代器 (public 成员函数) [编辑]
rbegincrbegin (C++11)	返回指向起始的逆向迭代器 (public 成员函数) [编辑]
rendcrend (C++11)	返回指向末尾的逆向迭代器 (public 成员函数) [编辑]
容量
empty	检查字符串是否为空 (public 成员函数) [编辑]
sizelength	返回字符数 (public 成员函数) [编辑]
max_size	返回字符的最大数量 (public 成员函数) [编辑]
reserve	预留存储空间 (public 成员函数) [编辑]
capacity	返回当前分配存储中可容纳的字符数 (public 成员函数) [编辑]
shrink_to_fit (DR*)	通过释放未使用的内存来减少内存使用 (public 成员函数) [编辑]
修改器
clear	清除内容 (public 成员函数) [编辑]
insert	插入字符 (public 成员函数) [编辑]
insert_range (C++23)	插入一个字符范围 (public 成员函数) [编辑]
erase	移除字符 (public 成员函数) [编辑]
push_back	在末尾添加字符 (public 成员函数) [编辑]
pop_back (DR*)	移除最后一个字符 (public 成员函数) [编辑]
append	将字符追加到末尾 (public 成员函数) [编辑]
append_range (C++23)	在末尾追加一个字符范围 (public 成员函数) [编辑]
operator+=	将字符追加到末尾 (public 成员函数) [编辑]
replace	替换字符串的指定部分 (public 成员函数) [编辑]
replace_with_range (C++23)	用一个字符范围替换字符串的指定部分 (public 成员函数) [编辑]
copy	复制字符 (public 成员函数) [编辑]
resize	更改存储的字符数 (public 成员函数) [编辑]
resize_and_overwrite (C++23)	改变存储的字符数量，并可能通过用户提供的操作覆盖不确定的内容 (public 成员函数) [编辑]
swap	交换内容 (public 成员函数) [编辑]
搜索
find	查找给定子字符串的第一次出现 (public 成员函数) [编辑]
rfind	查找子串的最后一次出现 (public 成员函数) [编辑]
find_first_of	查找字符的首次出现 (public 成员函数) [编辑]
find_first_not_of	查找字符的首次缺席 (public 成员函数) [编辑]
find_last_of	查找字符的最后一次出现 (public 成员函数) [编辑]
find_last_not_of	查找字符的最后一次缺席 (public 成员函数) [编辑]
操作
compare	比较两个字符串 (public 成员函数) [编辑]
starts_with (C++20)	检查字符串是否以给定前缀开头 (public 成员函数) [编辑]
ends_with (C++20)	检查字符串是否以给定后缀结尾 (public 成员函数) [编辑]
contains (C++23)	检查字符串是否包含给定子字符串或字符 (public 成员函数) [编辑]
substr	返回子字符串 (public 成员函数) [编辑]

[编辑] 非成员函数

operator+	连接两个字符串，一个字符串和一个 char，或者一个字符串和一个 string_view (函数模板) [编辑]
operator==operator!=operator<operator>operator<=operator>=operator<=> (C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 起)	按字典序比较两个字符串 (函数模板) [编辑]
std::swap(std::basic_string)	特化 std::swap 算法 (函数模板) [编辑]
erase(std::basic_string)erase_if(std::basic_string) (C++20)	擦除所有满足特定标准的元素 (函数模板) [编辑]
输入/输出
operator<<operator>>	对字符串执行流输入和输出 (函数模板) [编辑]
getline	从 I/O 流读取数据到字符串 (函数模板) [编辑]
数值转换
stoistolstoll (C++11)(C++11)(C++11)	将字符串转换为有符号整数 (函数) [编辑]
stoulstoull (C++11 起)(C++11 起)	将字符串转换为无符号整数 (函数) [编辑]
stofstodstold (C++11)(C++11)(C++11)	将字符串转换为浮点值 (函数) [编辑]
to_string (C++11)	将整数或浮点值转换为 `string` (函数) [编辑]
to_wstring (C++11)	将整数或浮点值转换为 `wstring` (函数) [编辑]

[编辑] 字面量

在内联命名空间 `std::literals::string_literals` 中定义
operator""s (C++14)	将字符数组字面量转换为 `basic_string` (函数) [编辑]

[编辑] 辅助类

std::hash<std::basic_string>

(C++11)

字符串的哈希支持
(类模板特化) [编辑]

[编辑] 推导指南 (C++17 起)

[编辑] 迭代器失效

引用、指针和迭代器指向 basic_string 元素的有效性可能会因任何接受非 const basic_string 引用作为参数的标准库函数而失效，例如 std::getline、std::swap 或 operator>>，以及调用非 const 成员函数，除了 operator[]、at、data、front、back、begin、rbegin、end 和 rend。

[编辑] 注

尽管在 C++23 之前，构造或销毁 `std::basic_string` 的元素时需要使用自定义的 `construct` 或 `destroy`，但所有实现都只使用了默认机制。此要求已通过 P1072R10 纠正，以符合现有实践。

特性测试宏	值	标准	特性
`__cpp_lib_string_udls`	`201304L`	(C++14)	字符串类型的用户定义字面量
`__cpp_lib_starts_ends_with`	`201711L`	(C++20)	`starts_with`, `ends_with`
`__cpp_lib_constexpr_string`	`201907L`	(C++20)	`std::basic_string` 的 Constexpr
`__cpp_lib_char8_t`	`201907L`	(C++20)	`std::u8string`
`__cpp_lib_erase_if`	`202002L`	(C++20)	`erase`, `erase_if`
`__cpp_lib_string_contains`	`202011L`	(C++23)	`contains`
`__cpp_lib_string_resize_and_overwrite`	`202110L`	(C++23)	`resize_and_overwrite`
`__cpp_lib_containers_ranges`	`202202L`	(C++23)	接受容器兼容范围的构造、插入和替换成员函数

[编辑] 示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <string>
 
int main()
{
    using namespace std::literals;
 
    // Creating a string from const char*
    std::string str1 = "hello";
 
    // Creating a string using string literal
    auto str2 = "world"s;
 
    // Concatenating strings
    std::string str3 = str1 + " " + str2;
 
    // Print out the result
    std::cout << str3 << '\n';
 
    std::string::size_type pos = str3.find(" ");
    str1 = str3.substr(pos + 1); // the part after the space
    str2 = str3.substr(0, pos);  // the part till the space
 
    std::cout << str1 << ' ' << str2 << '\n';
 
    // Accessing an element using subscript operator[]
    std::cout << str1[0] << '\n';
    str1[0] = 'W';
    std::cout << str1 << '\n';
}

输出

hello world
world hello
w
World

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
LWG 530	C++98	`basic_string` 元素存储的连续性意外地被 LWG259 设定为非必需	再次要求
LWG 2861	C++98	`value_type` 是 `Traits::char_type`	改为 `CharT`
LWG 2994 (P1148R0)	C++98	如果 `Traits::char_type`^[1] 中的任何一个和 `Allocator::char_type` 与 `CharT` 不同，则行为未定义	程序是非良构的

↑ Traits::char_type 的情况已在 P1148R0 中修复。

[编辑] 另请参阅

basic_string_view

(C++17)

只读字符串视图
(类模板) [编辑]

[编辑] 外部链接

C++ 字符串处理

[1] Traits::char_type 的情况已在 P1148R0 中修复。

[1]

编译器支持
自由（freestanding）与宿主（hosted）
语言
标准库
标准库头文件
具名要求
特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
内存管理库
元编程库 (C++11)
通用工具库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
字符串库
文本处理库
数值库
日期和时间库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
并发支持库 (C++11)
执行控制库 (C++26)
技术规范
符号索引
外部库

cppreference.cn

命名空间

变体

视图

操作

std::basic_string

目录

[编辑] 模板参数

[编辑] 嵌套类型

[编辑] 数据成员

[编辑] 成员函数

元素访问

迭代器

容量

修改器

搜索

操作

[编辑] 非成员函数

输入/输出

数值转换

[编辑] 字面量

[编辑] 辅助类

[编辑] 推导指南 (C++17 起)

[编辑] 迭代器失效

[编辑] 注

[编辑] 示例

[编辑] 缺陷报告

[编辑] 另请参阅

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