C++中string如何实现字符串分割函数split()

比眉伴天荒 2022-12-28 11:27 361阅读 0赞

如：

string str1 = "This is a test";
    string str2 = "This-is-a-test";
    string str2 = "This+is+a+test";

我们如何将以上字符串按照某种分隔符（``,`-`,`+`），将其分割成四个子串，其值分别为 “This” “is” “a” “test” 。

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### 一、使用[stringstream][]流 ###

这里我们只需要用到 `istringstream`（字符串输入流） 构造字符串流，然后从字符串流中**按照一定的格式**读取数据即可。

通常我们使用 **cin** 从流中读取数据，而我们也可以使用 **getline** 读取，而后者在读取时可以选择接受的数据格式，其函数原型如下：

// istream & getline(char* buf, int bufSize);	// 读到 \n 为止
    istream & getline(char* buf, int bufSize, char delim); //读到 delim 字符为止
    				// \n 或 delim 都不会被读入 buf，但会被从文件输入流缓冲区中取走

因此，我们可以按照此方式设计一个C++中的string split函数。

void Stringsplit(string str,const const char split)
    {
        
    	istringstream iss(str);	// 输入流
    	string token;			// 接收缓冲区
    	while (getline(iss, token, split))	// 以split为分隔符
    	{
        
    		cout << token << endl; // 输出
    	}
    }

如果我们想要将分割后的子串带出，可以再重载一个有三个参数的版本。

void Stringsplit(string str, const const char split,vector<string>& res)
    {
        
    	istringstream iss(str);	// 输入流
    	string token;			// 接收缓冲区
    	while (getline(iss, token, split))	// 以split为分隔符
    	{
        
    		res.push_back(token);
    	}
    }

如此，我们就设计出了我们的Stringsplit() 函数。该函数有以下 2 种语法格式

void Stringsplit(string str,const const char split);
    // 默认将传入的字符串str以split为分隔符进行分割，并将得到的子串打印在屏幕上，无返回值
    void Stringsplit(string str, const const char split,vector<string>& rst);
    // 默认将传入的字符串str以split为分隔符进行分割，    不会将子串打印在屏幕上，无返回值
    // 					分割的子串将会保存在rst数组中被带出函数。

以上，我们简单的设计了一种C++中的分割字符串的函数，下面来看一个测试用例：

int main() {
        
    
    	string str("This is a test");
    	Stringsplit(str, ' ');		// 打印子串
    	
    	vector<string> strList;
    	string str2("This-is-a-test");
    	Stringsplit(str2, '-', strList);	// 将子串存放到strList中
    	for (auto s : strList)
    		cout << s << " ";
    	cout << endl;
    
    	return 0;
    }

# 输出
    This
    is
    a
    test
    This is a test

### 二、使用string类提供的[find方法][find]与[strsub方法][strsub] ###

函数原型：

size_type find( const basic_string& str, size_type pos = 0 ) const;

参数  
str - 要搜索的 string ， pos - 开始搜索的位置  
返回值  
找到的子串的首字符位置，或若找不到这种子串则为 npos 。

函数原型：

basic_string substr( size_type pos = 0, size_type count = npos ) const;

参数  
pos - 要包含的首个字符的位置 ，count - 子串的长度  
返回值  
含子串 \[pos, pos+count) 的 string 。

由以上两个函数我们便可以设计出我们的Stringsplit()来。同时，因为find()函数查找的可以是字符串，因此我们的分隔符可以是单个的字符，也可以是一个字符串。

// 使用字符分割
    void Stringsplit(const string& str, const char split, vector<string>& res)
    {
        
    	if (str == "")		return;
    	//在字符串末尾也加入分隔符，方便截取最后一段
    	string strs = str + split;
    	size_t pos = strs.find(split);
    
    	// 若找不到内容则字符串搜索函数返回 npos
    	while (pos != strs.npos)
    	{
        
    		string temp = strs.substr(0, pos);
    		res.push_back(temp);
    		//去掉已分割的字符串,在剩下的字符串中进行分割
    		strs = strs.substr(pos + 1, strs.size());
    		pos = strs.find(split);
    	}
    }
    // 使用字符串分割
    void Stringsplit(const string& str, const string& splits, vector<string>& res)
    {
        
    	if (str == "")		return;
    	//在字符串末尾也加入分隔符，方便截取最后一段
    	string strs = str + splits;
    	size_t pos = strs.find(splits);
    	int step = splits.size();
    
    	// 若找不到内容则字符串搜索函数返回 npos
    	while (pos != strs.npos)
    	{
        
    		string temp = strs.substr(0, pos);
    		res.push_back(temp);
    		//去掉已分割的字符串,在剩下的字符串中进行分割
    		strs = strs.substr(pos + step, strs.size());
    		pos = strs.find(splits);
    	}
    }

下面是一个测试用例：

int main()
    {
        
    	vector<string> strList;
    	string str("This-is-a-test");
    	Stringsplit(str, '-', strList);
    	for (auto s : strList)
    		cout << s << " ";
    	cout << endl;
    
    	vector<string> strList2;
    	string str2("This%20is%20a%20test");
    	Stringsplit(str2, "%20", strList2);
    	for (auto s : strList2)
    		cout << s << " ";
    	cout << endl;
    	return 0;
    }

# 输出
    This is a test
    This is a test

### 三、使用C库函数[strtok][] ###

char* strtok( char* str, const char* delim );

参数  
str - 指向要记号化的空终止字节字符串的指针  
delim - 指向标识分隔符的空终止字节字符串的指针  
返回值  
指向下个记号起始的指针，或若无更多记号则为空指针。

需要注意的是，该函数使用一个全局的静态变量来保存每次分割后的位置，因此在多线程中是不安全的，这里我们也可以选择使用它的线程安全版本 `char *strtok_r(char *str, const char *delim, char **saveptr);` 。

void Stringsplit(const string& str, const string& split, vector<string>& res)
    {
        
    	char* strc = new char[str.size() + 1];
    	strcpy(strc, str.c_str());   // 将str拷贝到 char类型的strc中
    	char* temp = strtok(strc, split.c_str());
    	while (temp != NULL)
    	{
        
    		res.push_back(string(temp));		
    		temp = strtok(NULL, split.c_str());	// 下一个被分割的串
    	}
    	delete[] strc;
    }

如此，我们的使用 **strtok** 版本的Stringsplit() 就完成了。不过，我们使用这种方法实现的字符串分割函数只能根据字符来分割，而我们传入的参数是字符串类型，这样可能会对函数的使用这造成误导（注：参数传入字符串用的双引号，传入字符用的单引号），因此我们也可以使用下面的方法封装一个参数是字符类型的函数。

void Stringsplit(const string& str, const char split, vector<string>& res)
    {
        
    	Stringsplit(str, string(1,split), res);	// 调用上一个版本的Stringsplit()
    }

下面给出一个测试用例，我们分别使用单/双引号传入分割的限定字符。

int main()
    {
        
    	vector<string> strList;
    	string str("This+is+a+test");
    	Stringsplit(str, '+', strList);
    	for (auto s : strList)
    		cout << s << " ";
    	cout << endl;
    
    	vector<string> strList2;
    	string str2("This-is-a-test");
    	Stringsplit(str2, "-", strList2);
    	for (auto s : strList2)
    		cout << s << " ";
    	cout << endl;
    
    
    	return 0;
    }

# 输出
    This is a test
    This is a test

### 四、使用[regex\_token\_iterator][regex_token_iterator] （正则表达式） ###

> 正则表达式(regular expression)描述了一种字符串匹配的模式（pattern），可以用来检查一个串是否含有某种子串、将匹配的子串替换或者从某个串中取出符合某个条件的子串等。

而在C++的正则中，把这种操作称为Tokenize分词（或者叫切割）。这种操作刚好可以满足我们的需求，用模板类regex\_token\_iterator<>提供分词迭代器，可以完成字符串的分割。

以下代码参考自：[《C++正则表达式》][C]编写。

void Stringsplit(const string& str, const string& split, vector<string>& res)
    {
        
    	//std::regex ws_re("\\s+"); // 正则表达式,匹配空格 
    	std::regex reg(split);		// 匹配split
    	std::sregex_token_iterator pos(str.begin(), str.end(), reg, -1);
    	decltype(pos) end;              // 自动推导类型 
    	for (; pos != end; ++pos)
    	{
        
    		res.push_back(pos->str());
    	}
    }

测试用例：

int main()
    {
        
    	// 单个字符分词
    	vector<string> strList;
    	string str("This is a test");
    	Stringsplit(str," ", strList);
    	for (auto s : strList)
    		cout << s << " ";
    	cout << endl;
    
    	// 使用字符串分词
    	vector<string> strList2;
    	string str2("ThisABCisABCaABCtest");
    	Stringsplit(str2, "ABC", strList2);
    	for (auto s : strList2)
    		cout << s << " ";
    	cout << endl;
    }

# 输出
    This is a test
    This is a test

[stringstream]: http://c.biancheng.net/view/7609.html
[find]: https://zh.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/find
[strsub]: https://zh.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/substr
[strtok]: https://zh.cppreference.com/w/cpp/string/byte/strtok
[regex_token_iterator]: https://zh.cppreference.com/w/cpp/regex/regex_token_iterator
[C]: https://www.cnblogs.com/coolcpp/p/cpp-regex.html