字 串

1. 9 字 串 子曰：「質勝文則野，文勝質則史。 文質彬彬，然後君子。」 《論語﹒雍也第六》 標準的 C++ 提供了方便的程式庫，讓我們能將「字串」視為獨立的單元，以進行各種存取和剪接的處理。

2. 字串 • 9.1　字串的基本概念 • 9.2　字串的輸入與輸出 • 9.3　字串的處理 • 9.4　字串的指標陣列 • 9.5　字串處理在編碼上的應用

3. 字串的基本概念 • 字串 (string) 是由雙引號“ ”所包括起來的一串 文字： “Hello!” “嗨! 您好!” “Good boy.” • 字串除了文字部份外，其後又多加了一個空字元 (NULL character)，做為字串的結束記號。

4. 字串在記憶體內的儲存方式

5. 字串的宣告方式 char S1[20] = “Hello, 您好!”; // 陣列式的宣告 char S2[] = “Hello, 您好!”; // 自動設定字元陣列的長度為 13 char* pS2 = “Hello, 您好!”; // 指標式的宣告，C-style string • 字串的資料型態為「char *」

6. 以一維陣列的方式逐一列舉字元定義字串 char S3[] = {‘T’, ‘h’, ‘e’, ‘ ’, ‘b’, ‘o’, ‘y’, ‘\0’}; char S4[10] = {‘\n’, ‘G’, ‘o’, ‘!’ , ‘\0’};

7. 以指標的方式定義字串 char* pS2 = “嗨! 您好!”; char* pS = { ‘b’, ‘o’, ‘y’}; // 錯誤! • 這個敘述在執行時發生了兩件事情： (1) 在記憶單元內存入字串 “嗨! 您好!”。 (2) 將此字串第一個字元的位址存入指標 pS2裏面。 如下圖所示：

8. 先後儲存兩個字串 char* pS2 = “嗨! 您好!”; pS2 = “Good boy.”;

9. 字元和字串的輸出入相關函數及管道

10. 字串的輸出指令 char S1[20] = “Hello，您好!”; char* pS = S1; • 以下各種輸出敘述都得到同的字串： cout << S1; cout << pS; cout << &S1[0]; cout << &pS[0]; • cout在遇到字串的指標或是字串的起始位址時，會自動將輸出改為字串的內容，而不是將位址輸出。

11. 輸出字串的位址 • 必需使用下列特殊語法： cout << (void *)S1; cout << (void *)pS;

12. 字串的輸入指令 • cin輸入資料流在遇到空隔，或新行符號都會停止。如果要輸入“Hello 您好!”的字串時，必須分兩次擷取： char S1[20], S2[20]; cin >> S1 >> S2; 可以改用函數cin.getline()。它的參數有三個： • cin.getline(字串名稱，最大字串長度，結束字元)； • 其中「結束字元」的預設值是’\n’。 • cin.getline(S1, 20); // 輸入字串並存入S1

13. cin.get()函數 cin.get() 一次只能輸入一個字元： char C1; cin.get(C1); // 輸入字元並存入C1

14. 範例程式BasicString.cpp (1/2)

15. 範例程式BasicString.cpp (2/2) cout << "I is: " << I << endl; cout << "pI is: " << pI << endl; cout << "*S1 is: " << *S1 << endl; cout << "&S1[0] is: " << &S1[0] << endl; cout << "S1[0] is: " << S1[0] << endl; cout << "(void*)S1[0] is: << (void*)S1[0] << endl; cout << "(void*)S1 is: " << (void*)S1 << endl; cout << "\n請輸入 S1 的新值:\n"; cin.getline(S1,SLength); cout << "輸入新值後, S1 的值為: \n"<< S1 << endl; return 0; }

16. 操作結果 S1 is： Hello, 您好! pS is： Hello, 您好! I is： 0012FF1C pI is： 0012FF1C *S1 is： H &S1[0] is： Hello, 您好! S1[0] is： H (void*)S1[0] is： 00000048 (void*)S1 is： 0012FF30 請輸入 S1 的新值： As seen by you. 輸入新值後, S1 的值為： As seen by you.

17. 字串的處理 const Length = 40; char S1[Length] = “Good luck!”; char* pS = S1; • 字串S1的第4個字元 (亦即’d’) 可以使用下列四種寫法來存取： S1[3] *(S1+3) pS[3] *(pS+3)

18. 常用的字串處理函數 (需要標頭檔 <cstring>)

19. 範例程式- 檔案 tringProc.cpp (1/3) // StringProc.cpp #include <iomanip> #include <iostream> #include <cstring> using namespace std;

20. 檔案 tringProc.cpp (2/3) cout << "\n" << "pS1 的值為 : " << pS1 << "\n" << "pS1 的長度為: " << strlen(pS1) << " 字元." << endl; cout << "\n" << "S1 的值為 : " << S1 << "\n" << "S1 的長度為: " << strlen(S1) << " 字元." << endl; cout << "\n" << "pS2 的值為 : " << pS2 << "\n" << "pS2 的長度為: " << strlen(pS2) << " 字元." << endl;

21. 檔案 tringProc.cpp (3/3) strcat(S1, S2); cout << "執行 strcat(S1, S2); 後," << "S1 的值為: \n" << S1 << endl; cout << "執行 strcmp(S1, S2); 的值為: " << strcmp(S1, S2) << endl; char* p = strchr(S1, 'l'); cout << "第1個 'l' 位於 S1 的第 " << (p - pS1)+1 << " 個字元的位置" << endl; cout << "執行 strchr(S1, 'l'); 的值為: " << strchr(S1, 'l') << endl; strcpy(S1, S2); cout << "執行 strcpy(S1, S2); 後," << "S1 的值為: \n" << S1 << endl; return 0; }

22. 操作結果 pS1 的值為 ： Hello, 您好! pS1 的長度為： 12 字元. S1 的值為 ： Hello, 您好! S1 的長度為： 12 字元. pS2 的值為 ： Good boy. pS2 的長度為： 9 字元. 執行 strcat(S1, S2); 後,S1 的值為： Hello, 您好!Good boy. 執行 strcmp(S1, S2); 的值為： 1 第1個 'l' 位於 S1 的第 3 個字元的位置 執行 strchr(S1, 'l'); 的值為： llo, 您好!Good boy. 執行 strcpy(S1, S2); 後, S1 的值為： Good boy.

23. 字串與數字的轉換（conversion between strings and numbers） 　標準字串轉換函數 (需要標頭檔 <cstdlib>)

24. 範例程式 St2Num.cpp (1/2) • 示範了atoi()，atof()，和itoa()共3個函數的用法。 // St2Num.cpp #include <iomanip> #include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; // ---主程式------------------------ int main() { const int SLength = 20; char S1[SLength] = " 320"; char S2[SLength] = " 60.5"; char *pS1, *pS2; int Num = 365;

25. 範例程式 St2Num.cpp (2/2) pS1=S1; pS2=S2; cout << "\n320 + 5 的值為 : " << atoi(pS1)+5 << endl; cout << "\n60.5 + 5 的值為: " << atof(pS2)+5 << endl; itoa(Num, S2, 10); cout << "\nS2 的值 (十進位) 為 : " << S2 << endl; itoa(Num, S2, 16); cout << "\nS2 的值 (十六進位) 為 : 0x" << S2 << endl; itoa(Num, S2, 2); cout << "\nS2 的值 (二進位) 為 : " << S2 << endl; return 0; }

26. 操作結果 320 + 5 的值為 ： 325 60.5 + 5 的值為： 65.5 S2 的值 (十進位) 為 ： 365 S2 的值 (十六進位) 為 ： 0x16d S2 的值 (二進位) 為 ： 101101101

27. 標準字元檢查與轉換函數(需要標頭檔 <cctype>)

28. 範例程式 CharConv.cpp (1/2) • 示範字元的大小寫轉換和判斷的函數toupper() 和isalpha() 的使用方式 // CharConv.cpp #include <iomanip> #include <iostream> #include <cctype> using namespace std; // ---主程式------------------------ int main() { const int SLength = 60; char S1[SLength], Ch; cout << "請輸入一句英文：" << endl; cin.getline(S1,SLength);

29. 範例程式 CharConv.cpp (1/2) for (int i=0; S1[i]!='\0';i++) S1[i] = toupper(S1[i]); cout << "此句英文轉成大寫後是：\n" << S1 << endl; cout << "請輸入一個字元：" << endl; Ch = cin.get(); if (isalpha (Ch)) cout << "您輸入了一個英文字母" << endl; else cout << "您輸入的不是英文字母" << endl; return 0; }

30. 操作結果 請輸入一句英文： How I love you 此句英文轉成大寫後是： HOW I LOVE YOU! 請輸入一個字元： g 您輸入了一個英文字母

31. 字串的指標陣列 • 把具有相同特質的一群字串以指標陣列 (pointer array) 來代表： const Number = 3; char* Classmates[Number] = {“丁大丙”, “林昱為”, “丁小雨”}; • 使用Classmates[i] 可以取用第i個成員。 cout << “班上同學的名單是：\n”; for (int i=0; i<Number; i++) cout << Classmates[i] << ‘\n’;

32. 範例程式檔案 StringPArray.cpp (1/2)

33. 檔案 StringPArray.cpp (1/2) // --- 函數 FindSeason() 的定義 -------------- char* FindSeason(int Month) { int N; char* Seasons[]={"冬季","春季","夏季","秋季"}; if (Month < 1 || Month >12) return "(您輸入的月份沒有意義)"; N =(Month%12)/3; return Seasons[N]; } 操作結果 請輸入一個月份 ： 9 9月是秋季

34. 範例程式檔案 EncodeText.cpp (1/3) • 將英文字母依對照表轉換後輸出，對於其他不是英文字母的符號則以空白取代。 // EncodeText.cpp #include <iomanip> #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; // --- 函數 Encode() 的宣告 ------------------------- void Encode(char* ); // --- 主程式 -------------------------------------- int main() { const MaxLength=40; char InputString[MaxLength]; cout << "Please input your original code:\n"; cin.getline(InputString, MaxLength);

35. 檔案 EncodeText.cpp (2/3) Encode(InputString); cout << "The answer is:\n"; cout << InputString; return 0; } // --- 函數 Encode() 的定義 ------------------------- void Encode(char* String) { char Codes[28]="DOJKZCTMYPAWHUQNBVGSRFXLIE "; char ABC[28] ="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ "; char abc[28] ="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz ";

36. 檔案 EncodeText.cpp (3/3) int i, j, Size = strlen(String); for(i=0; i<Size;i++) { j=0; while (String[i]!=ABC[j] && String[i]!=abc[j] && j<26) j++; String[i]=Codes[j]; } return; } 操作結果 Please input your original code： I love you The answer is： Y WQFZ IQR