C++: std::stringstream::str()的用法及使用场景

std::stringstream::str() 是 C++ 标准库中 std::stringstream 类的成员函数。这个函数的主要用途是在流式处理字符串的场景中，允许从流中获取字符串或者设置字符串。它在处理输入输出流（I/O streams）时非常有用，特别是在需要将多个数据组合成一个字符串，或将字符串拆分为多个数据时。详细介绍如下：

1. str() 的功能

str() 有两个主要的功能，分别是：

• 获取流中的字符串：不带参数时，返回 stringstream 中当前存储的字符串。
• 设置流中的字符串：带参数时，用传递的字符串替换流中的现有内容。

std::string str() const;       // 获取当前流中的字符串
void str(const std::string& s); // 设置流中的字符串为 s

2. 典型使用场景

场景 1：拼接字符串

当你有多个变量或数据，需要将它们组合成一个完整的字符串时，std::stringstream 和 str() 是一种有效的方式。与 std::string::operator+（字符串连接运算符）不同，stringstream 可以更方便地处理不同类型的数据，并且更加高效。

示例：拼接多个类型的数据

#include <iostream>
#include <sstream>

int main() {
    int age = 25;
    std::string name = "Alice";
    double height = 1.75;

    // 使用 stringstream 拼接字符串
    std::stringstream ss;
    ss << "Name: " << name << ", Age: " << age << ", Height: " << height << "m";

    // 获取拼接结果
    std::string result = ss.str();
    std::cout << result << std::endl;  // 输出: Name: Alice, Age: 25, Height: 1.75m

    return 0;
}

场景 2：将字符串转换为其他数据类型

当你有一个字符串，想将其中的内容转换为整数、浮点数或其他数据类型时，std::stringstream 提供了一个方便的方式。

示例：字符串转数值

#include <iostream>
#include <sstream>

int main() {
    std::string input = "123 45.67";
    std::stringstream ss(input);

    int intValue;
    double doubleValue;

    // 从字符串流中提取整数和浮点数
    ss >> intValue >> doubleValue;

    std::cout << "Integer: " << intValue << std::endl;  // 输出: Integer: 123
    std::cout << "Double: " << doubleValue << std::endl;  // 输出: Double: 45.67

    return 0;
}

场景 3：格式化输出

std::stringstream 可以用于格式化输出，比 printf 或 std::cout 更加灵活，因为它允许以流的方式处理数据，并在后续步骤中将数据提取出来。

示例：格式化字符串

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <iomanip>

int main() {
    double value = 1234.56789;

    // 使用 stringstream 格式化输出
    std::stringstream ss;
    ss << std::fixed << std::setprecision(2) << value;

    std::string result = ss.str();  // 获取格式化后的字符串
    std::cout << result << std::endl;  // 输出: 1234.57

    return 0;
}

场景 4：设置和重用 stringstream

有时候你可能需要重复使用一个 stringstream 对象。通过调用 str()，你可以设置或重置 stringstream 的内容，而无需创建新的对象。

示例：重用 stringstrea

#include <iostream>
#include <sstream>

int main() {
    std::stringstream ss;

    // 第一次使用 stringstream
    ss << "First value: " << 42;
    std::cout << ss.str() << std::endl;  // 输出: First value: 42

    // 清空并重新使用 stringstream
    ss.str("");  // 清空之前的内容
    ss << "Second value: " << 100;
    std::cout << ss.str() << std::endl;  // 输出: Second value: 100

    return 0;
}

场景 5：读取数据，分割字符串

std::stringstream 常用于解析字符串，比如通过某个分隔符将字符串拆分成多个部分。

示例：拆分字符串

#include <iostream>
#include <sstream>

int main() {
    std::string input = "apple,banana,orange";
    std::stringstream ss(input);
    std::string item;

    // 通过 ',' 分割字符串
    while (std::getline(ss, item, ',')) {
        std::cout << item << std::endl;
    }

    // 输出:
    // apple
    // banana
    // orange

    return 0;
}

场景 6：从文件或输入流中解析数据

std::stringstream 可以与文件流或标准输入流结合使用，用来解析数据。通过 str() 设置流内容，或者将文件内容读入 stringstream，便可以对其进行灵活的解析。

3. str() 的优缺点

优点：

缺点：

1. 不适用于大数据量：对于大量数据的拼接，stringstream 可能不如其他专门的工具（如 std::string 或文件操作）高效。
2. 易忘记重置：stringstream 对象需要在重用时清空内容，不然可能导致拼接错误或数据污染。

4. 总结

std::stringstream::str() 是一个灵活且强大的工具，适合在处理文本、格式化数据、类型转换等场景下使用。通过 str() 函数，可以轻松获取流中存储的字符串，或者设置流的内容，以实现更复杂的数据操作。

使用 stringstream 的场景主要包括：

• 字符串拼接
• 类型转换（例如字符串转数值）
• 格式化输出
• 分割字符串
• 数据解析

这一工具在开发中非常常见，尤其是在需要灵活处理输入输出的情况下。