这两种添加字符串的情况有什么区别？

Question

我注意到当我初始化一个字符串时，编译器报告了一个我没有预料到的错误。

例如：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    string s1 = "Hello", s2 = "World!"; // ok
    string s3 = s1 + ", " + "World!"; // ok
    string s4 = "Hello" + ", " + s2; // error
    cout << s1 + " " + s2 << endl; //ok
    return 0;
}

对我来说，如果 s3 工作得很好，s4 也应该这样做。

为什么会出现该错误？这两个初始化字符串（s3和s4）有什么区别？

Answer 1

"Hello" 不是std::string（而是const char[6]，而", " 是const char[3]）并且+ 的+ 运算符不适用。

这是 C++ 的一个小不便，源于它的 C 祖先。这意味着在通过+ 连接字符串时，您必须确保其两个 操作数中的至少一个实际上是std::string，如

auto s = std::string{"Hello"} + ", " + "World";

其中第一个+ 有一个std::string 作为它的第一个操作数，因此产生一个std::string，所以第二个+ 也有一个std::string 作为它的第一个操作数（因为+ 被处理从左到右）。

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Edit1 由T.C. 的评论提示，我提到如果仅用空格分隔，C 字符串文字会自动连接：

std::string s = "Hello" ", " "World";

这种行为也继承自 C：预处理器将上面的代码呈现给

std::string s = "Hello, World";

在编译器正确处理它之前（更准确地说，字符串连接发生在翻译的phase 6 中，就在编译之前）。这实际上是连接原始字符串文字的最简单也是最方便的方法。但请注意，我必须声明s 的类型，因为auto 的扣除会给出const char*。

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Edit2 由PaperBirdMaster 的评论提示，我提到从C++14 开始，您可以通过在字符串后面简单地添加s 来直接形成std::string 文字，如果你拉入关联的operator""s（或周围的命名空间）。

using std::literals::operator""s;                // pull in required operator
const auto s = "Hello"s + ", " + "World";        // std::string

请参阅this post，了解为什么所需的operator""s 隐藏在嵌套命名空间中。另请注意，除了using std::literals::operator""s;，您还可以拉入周围的namespace：以下任一声明都可以。

using namespace std::string_literals;
using namespace std::literals::string_literals;
using namespace std::literals;

没有普通的using namespace std;那么糟糕（和该死）。

Answer 2

下一行尝试将 2 个指针相加。

string s4 = "Hello" + ", " + s2; // error

"Hello" 是一个const char[6]，它衰减为const char*，", " 是一个常量char[3]，它衰减为const char*。

您试图将两个指针相加分配给std::string，这是无效的。此外，两个指针相加也是无效的。

正如其他人所说，这与std::string 类的operator+ 的重载无关，因为同样的原因，以下代码也无法编译：

string s4 = "Hello" + ", ";

我添加了用户 @dyp 提供的一些说明。

您可以通过使用 C++ 标准库“用户定义”字符串文字来解决您的问题。该功能由std::literals::string_literals::operator""s 提供，它位于<string> 标头中。您可能必须使用 using-directive 或 -declaration；这在我的编译器上不是必需的，包含 <string> 标头就足够了。示例：

string s4 = "Hello"s + ", "s + s2;

这相当于：

string s4 = std::string("Hello") + std::string(", ") + s2;

当您将 std::string 的实例作为第一个操作数时，表达式的其余部分将使用该类型，因为 operator+ 的从左到右关联性将确保 std::string 的实例作为左侧返回- 每次最多的操作数，而不是const char*。这就是你在线没有错误的原因：

string s3 = s1 + ", " + "World!";

那一行相当于：

string s3 = ((s1 + ", ") + "World!");

Answer 3

字符串和 C 字符串

在 C++ 中，字符串通常表示为 std::string 或 C-string，其类型为 char[N]，其中 N 是 C 字符串中的字符数加一作为终止字符（或 null字符）\0.

当将字符串文字如 eg、"Hello" 传递给函数时，您实际上是在传递一个 char[6]，它将 衰减 为指针 @987654331 @，因为 C++ 不允许您按值传递数组。此外，C++ 不允许 允许指向字符串文字的非常量指针，因此参数类型必须变为 const char*。

串联

std::string 具有现有的 binary addition operator 重载，允许您将两个 std::string 对象连接为一个，以及将 std::string 对象与 C 字符串连接。

std::string s1 = "Hello";
std::string s2 = "World";

// Uses 'std::string operator+(const std::string&, const std::string&)'.
std::string s3 = s1 + s2;

// Uses 'std::string operator+(const std::string&, const char*)'.
std::string s4 = s1 + "World";

// Also ok.
std::string s4 = "Hello" + s2;

但是，连接两个 C 字符串没有重载。

// Error. No overload for 'std::string operator+(const char*, const char*)' found.
std::string s5 = "Hello" + "World";

从左到右

在 C++ 中执行 left to right 加法，因此，长连接表达式需要以 std::string 对象开头。

std::string s6 = "Hello" + ", " + s2; // Error. Addition is performed left-to-right and
                                      // you can't concatenate two C-strings.

std::string s7 = s1 + ", " + "World"; // Ok. 's1 + ", "' returns a new temporary
                                      // 'std::string' object that "World" is concat'ed to.

一个简单的解决方案

使用 C++14 标准文字，您可以从文字表达式创建 std::string 对象（注意文字表达式中的尾随 s）。

using namespace std::literals;
std::string s8 = "Hello"s + ", " + "World"; // Ok

您也可以使用预处理器自动连接用空格分隔的文字字符串。

std::string s9 = "Hello" ", " "World"; // Ok

但是，您也可以完全跳过空格并使用单个字符串文字。

Answer 4

首先要了解的是，由于它在 C 中的祖先，像 C++ 中的"Hello" 这样的字符串文字实际上不是类型为string。它的类型实际上是一个字符数组。

所以s3 和s4 的区别在于，当你进行s3 构造时，首先完成的操作是s1 + ", "。 s1是字符串类型，所以使用标准库的字符串组件提供的+操作符，返回一个新的字符串添加到"World!"中。

现在对于s4，要执行的第一个操作是"Hello" + ", " 或添加两个字符串文字。这个操作实际上会被编译器视为将两个字符数组加在一起，这是语言不提供的功能，因此会导致您看到的错误。

最简单的解决方法是不要将+ 用于字符串文字，只需将它们放在同一个字符串中即可。或者，您可以从第一个文字创建 string 并让操作从那里开始 (std::string("Hello") + ", " + s2)

Answer 5

+ 运算符在 std::string 中被重载。 运算符重载应用于操作数，因此 s1 + ... 通过在 s1 上调用重载的 + 运算符来工作。

文字"Hello" 是const char *，"," 也是。 const char * 没有重载的 + 运算符，因此出现错误。 试试string("Hello") + ...，它会起作用的。

感谢@interjay 的更正