了解string::npos的用法和常見應用場景

一、什麼是string::npos

在C++中，string類是文本處理方面非常常用的一種數據類型。在使用string類進行字元串的處理時，我們可能經常需要判斷某個子串是否存在於另一個字元串中，或者查找某個字元串在另一個字元串中出現的位置等等。這時，我們就會用到string::npos。

string::npos是一個靜態成員常量，定義在string類中，它的值為-1，即一個非法的位置指示器。

    static const size_t npos = -1;

二、string::npos的使用方法

當我們需要查找一個字元串在另一個字元串中出現的位置時，可以使用string中的find()函數。

    string str = "hello world";
    size_t found = str.find("world");
    if(found != string::npos){
        cout << "Found 'world' at position: " << found << endl;
    }
    else{
        cout << "Not found." << endl;
    }

在上述代碼中，find()函數返回一個size_t類型的值，表示查找結果在主串中的下標位置。如果查找成功，則返回子串在主串中的起始位置；如果查找失敗，則返回string::npos。

string::npos還可以用於指示子串的結尾位置。比如，我們可以通過在find()函數中指定查找的起始位置，來進行多次查找。

    string str = "hello world";
    size_t pos = 0;
    while((pos = str.find("o", pos)) != string::npos){
        cout << pos << '\n';
        ++pos;
    }

在上述代碼中，我們通過while循環的方式查找字元串中’o’出現的所有位置，pos變數起到遍歷字元串的作用，每次記錄上一個’o’出現位置的下一個位置。

三、常見應用場景

1. 查找字元串中是否包含某個子串

通過string::npos來實現查找，如果返回的下標不是-1，則表示查找到子串。

    if(str.find(sub_str) != string::npos){
        // 包含，do somthing
    }
    else{
        // 不包含，do something else
    }

2. 查找字元串中某個子串出現的次數

遍歷字元串，每次調用find()函數查找某個子串，直到查找失敗為止，可以統計出子串在字元串中出現的次數。

    int count = 0;
    size_t pos = 0;
    while((pos = str.find(sub_str, pos)) != string::npos){
        ++count;
        ++pos;
    }

3. 替換字元串中所有的某個子串

通過find()函數和replace()函數實現，每次找到子串後，再用replace()函數將其替換成新的字元串。

    size_t pos = 0;
    while((pos = str.find(sub_str, pos)) != string::npos){
        str.replace(pos, sub_str.size(), new_str);
        pos += new_str.size();
    }

4. 截取字元串的某一部分

通過substr()函數來實現截取字元串的某一部分，可以指定截取的起始位置和長度。

    string sub_str = str.substr(start_pos, len);

5. 消除字元串首尾的空格

通過find_first_not_of()和find_last_not_of()函數來實現。分別從字元串的起始和結尾進行查找，找到第一個非空格字元和最後一個非空格字元的位置，然後再通過substr()函數來截取字元串。

    size_t start_pos = str.find_first_not_of(" ");
    size_t end_pos = str.find_last_not_of(" ");
    string new_str = str.substr(start_pos, end_pos - start_pos + 1);

總結

通過string::npos常量，我們可以方便地進行字元串的查找、替換和截取等操作，是C++中處理字元串常用的工具之一。