std::basic_string_view のサンプルコード

C++ の文字列操作：std::basic_string_view

std::basic_string_view は、文字列データへの読み取り専用ビューを提供する軽量なクラスです。std::string オブジェクトや char 配列など、さまざまな文字列データソースを参照することができます。

主な特徴:

• 読み取り専用: 文字列内容を変更することはできません。
• 軽量: コピーや移動が発生せず、メモリ使用量が少ない。
• 効率的: 参照渡しで渡されるため、関数呼び出し時のオーバーヘッドが少ない。
• 汎用性: さまざまな文字列データソースを参照できる。

std::basic_string_view は、主に以下の用途で使用されます。

• 文字列比較: == や != などの演算子を使って、文字列同士を比較することができます。
• 検索: find() や rfind() などの関数を使って、文字列内の部分文字列を検索することができます。
• 抽出: substr() 関数を使って、文字列の一部を切り出すことができます。
• フォーマット: std::format() 関数を使って、文字列をフォーマットすることができます。

std::basic_string_view は、以下の演算子をサポートしています。

• 比較演算子: ==, !=, <, <=, >, >=
• 連結演算子: +
• 添字演算子: []
• 範囲演算子: begin(), end()

これらの演算子は、std::string と同様に使用することができます。

例

#include <iostream>
#include <string_view>

int main() {
  std::string_view str1 = "Hello, world!";
  std::string_view str2 = "world";

  // 比較
  std::cout << std::boolalpha << (str1 == "Hello, world!") << std::endl; // true
  std::cout << std::boolalpha << (str1 == str2) << std::endl; // false

  // 検索
  auto pos = str1.find(str2);
  if (pos != std::string_view::npos) {
    std::cout << "Found \"" << str2 << "\" at position " << pos << std::endl;
  }

  // 抽出
  std::string_view substring = str1.substr(7);
  std::cout << "Substring: " << substring << std::endl;

  return 0;
}

この例では、std::basic_string_view を使って、文字列の比較、検索、抽出を行っています。

メリットとデメリット

デメリット:

• 読み取り専用: 文字列内容を変更できない。
• 可変長オブジェクトではない: std::string のような一部の機能が使えない。

std::basic_string_view は、効率的な文字列操作を実現するための強力なツールです。パフォーマンスが重要な場面では、積極的に利用することを検討しましょう。

std::basic_string_view サンプルコード

文字列比較

#include <iostream>
#include <string_view>

int main() {
  std::string_view str1 = "Hello, world!";
  std::string_view str2 = "Hello, world!";
  std::string_view str3 = "Goodbye, world!";

  // == 演算子
  std::cout << std::boolalpha << (str1 == str2) << std::endl; // true
  std::cout << std::boolalpha << (str1 == str3) << std::endl; // false

  // != 演算子
  std::cout << std::boolalpha << (str1 != str2) << std::endl; // false
  std::cout << std::boolalpha << (str1 != str3) << std::endl; // true

  return 0;
}

文字列検索

#include <iostream>
#include <string_view>

int main() {
  std::string_view str = "Hello, world!";
  std::string_view sub_str = "world";

  // find() 関数
  auto pos = str.find(sub_str);
  if (pos != std::string_view::npos) {
    std::cout << "Found \"" << sub_str << "\" at position " << pos << std::endl;
  } else {
    std::cout << "Not found." << std::endl;
  }

  return 0;
}

文字列抽出

#include <iostream>
#include <string_view>

int main() {
  std::string_view str = "Hello, world!";

  // substr() 関数
  std::string_view substring = str.substr(7);
  std::cout << "Substring: " << substring << std::endl;

  return 0;
}

文字列連結

#include <iostream>
#include <string_view>

int main() {
  std::string_view str1 = "Hello, ";
  std::string_view str2 = "world!";

  // + 演算子
  std::string_view str3 = str1 + str2;
  std::cout << str3 << std::endl;

  return 0;
}

範囲演算子

#include <iostream>
#include <string_view>

int main() {
  std::string_view str = "Hello, world!";

  // begin() and end()
  for (auto it = str.begin(); it != str.end(); ++it) {
    std::cout << *it;
  }
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

文字列フォーマット

#include <iostream>
#include <string_view>
#include <format>

int main() {
  std::string_view name = "John Doe";
  int age = 30;

  // std::format() 関数
  std::string_view formatted_str = std::format("Hello, {}! You are {} years old.", name, age);
  std::cout << formatted_str << std::endl;

  return 0;
}

char 配列からの参照

#include <iostream>
#include <string_view>

int main() {
  char str[] = "Hello, world!";

  // std::basic_string_view<char>
  std::basic_string_view<char> str_view(str);
  std::cout << str_view << std::endl;

  return 0;
}

std::string からの参照

#include <iostream>
#include <string_view>
#include <string>

int main() {
  std::string str = "Hello, world!";

  // std::basic_string_view<char, std::char_traits<char>>
  std::basic_string_view<char, std::char_traits<char>> str_view(str);
  std::cout << str_view << std::endl;

  return 0;
}

std::basic_string_view 以外の文字列操作方法

std::string は、可変長文字列クラスです。文字列内容の変更や、さまざまな操作を行うことができます。

std::string str = "Hello, world!";

// 文字列の変更
str[0] = 'H';

// 文字列の長さ
std::cout << str.length() << std::endl;

// 部分文字列検索
auto pos = str.find("world");

// 部分文字列抽出
std::string substring = str.substr(7);

C スタイル文字列は、ヌル文字('\0')で終端された文字列配列です。伝統的な C 言語での文字列操作に使用されます。

char str[] = "Hello, world!";

// 文字列の長さ
int len = strlen(str);

// 部分文字列検索
char* found = strstr(str, "world");

// 部分文字列抽出
char substring[10];
strncpy(substring, str + 7, 5);
substring[5] = '\0';

その他のライブラリ

Boost や Qt などのライブラリは、std::string や C スタイル文字列よりも高度な文字列操作機能を提供します。

自作関数

特定のニーズに合わせて、自作の文字列操作関数を作成することもできます。

• 効率性と汎用性を求める場合は、std::basic_string_view を使用するのがおすすめです。
• 文字列内容の変更が必要な場合は、std::string を使用します。
• 既存の C コードとの互換性を維持したい場合は、C スタイル文字列を使用します。
• より高度な機能が必要な場合は、Boost や Qt などのライブラリを検討します。
• 特定のニーズに合わせて、自作の文字列操作関数を作成することもできます。

C++ には、さまざまな文字列操作方法があります。それぞれの方法の特徴を理解し、状況に合わせて適切な方法を選択することが重要です。