C++ Qt開發：字串QString容器

微軟技術分享發表於2023-12-09

在Qt框架中，QString 是一個強大而靈活的字串容器，專為處理 Unicode 字元而設計。它提供了許多方便的方法來操作和處理字串，使得在跨平臺開發中能夠輕鬆地進行文字操作。QString 是 Qt 開發中不可或缺的一部分，它的靈活性和強大的功能使其成為處理文字和字串操作的理想選擇。本篇部落格將深入探討 QString 的各種用法，包括字串的連線、追加與移除、格式化輸出、統計字串長度、去空格操作、字串的切割與擷取，以及型別轉換等，以幫助讀者更好地利用這一重要的字串容器。

首先讀者需要開啟Qt Creator程式並新建一個Qt Console Application專案，建立選項我們可以直接採用預設配置，當建立成功後讀者可看到如下圖所示的預設選項；

上述案例中使用的就是命令列程式開發，接下來我們將演示如何靈活的使用QString容器實現對字串的靈活管理，在使用之前讀者需要包含#include <QString>標頭檔案，該檔案內包含了所有字串操作函式。

1.1 連線追加與移除操作

1.1.1 字串連線

在Qt中，字串的定義可以使用QString str1的方式實現，我們可以使用簡單的加號 + 或者 append 方法將兩個字串連線在一起。

程式碼中的toStdString則代表將字串轉換為標準的std格式，除了使用 toStdString() 將 QString 轉換為標準的 C++ 字串 (std::string) 之外，還有其他幾種字串轉換的方法：

toLatin1() 和 toUtf8()：
- toLatin1() 返回一個 Latin-1 編碼的 QByteArray，其中包含了 QString 的內容。
- toUtf8() 返回一個 UTF-8 編碼的 QByteArray。
```
QString str = "Hello, LyShark!";
QByteArray latin1Data = str.toLatin1();
QByteArray utf8Data = str.toUtf8();
```
toLocal8Bit()：
- 返回一個包含 QString 內容的 QByteArray，使用本地字符集編碼。
```
QString str = "Hello, LyShark!";
QByteArray localData = str.toLocal8Bit();
```

toLatin1()、toUtf8()、toLocal8Bit() 的 constData() 方法：

這些方法返回一個指向字串資料的常量指標，可以直接傳遞給需要 C 風格字串的函式。

QString str = "Hello, LyShark!";
const char* latin1Data = str.toLatin1().constData();
const char* utf8Data = str.toUtf8().constData();
const char* localData = str.toLocal8Bit().constData();

這些方法允許根據需要選擇不同的字符集和編碼方式，並在Qt應用程式中方便地進行字串和位元組陣列之間的轉換。

如下我們演示如何簡單的實現字串的拼接，示例程式碼如下：

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString Str1 = "hello";
    QString Str2 = "lyshark";
    QString temp;

    temp = Str1 + " " + Str2;

    std::cout << temp.toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << (Str1 + " " + Str2).toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

1.1.2 追加與移除

QString 提供了多種方法來追加與移除字串，追加時可以使用append()/push_back()在移除時可以使用remove()，而prepend()提供了在頭部追加的功能。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString Str = "hello ";

    Str.append("lyshark");
    Str.push_back("test");
    Str.remove("hello");
    Str.prepend("-->");

    std::cout << Str.toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

1.1.3 字串連結

QString容器預設就支援自定義輸出，該容器內部有一個sprintf可以很容易的實現字串的連線與個性化輸出，當然了其初始化有兩種方式，一種是定義後呼叫，另一種是在初始化時填充。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString Str1;
    Str1.sprintf("%s %s","Welcome","to you !");
    std::cout << Str1.toStdString().data() << std::endl;

    QString Str2;
    Str2 = QString("%1 is age =  %2 . ").arg("lyshark").arg("24");
    std::cout << Str2.toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << (QString("1") + QChar('A')).toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << (QString("2") + QString('B')).toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

1.1.4 字串長度統計

字串長度統計有多種方式，可以使用count()也可以是size()也可以使用length()三者均可以。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString Str1;
    Str1.sprintf("%s %s","Welcome","to you !");
    std::cout << Str1.toStdString().data() << std::endl;

    // 實現統計字串長度
    std::cout << Str1.count() << std::endl;
    std::cout << Str1.size() << std::endl;
    std::cout << Str1.length() << std::endl;

    return a.exec();
}

1.1.5 字串去空格

空格的去除有多種方式，使用trimmed()可實現去掉字串首尾兩端空格，使用simplified可去掉所有空格，中間連續的只保留一個。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 去空格
    QString Str1 = " hello  lyshark   welcome !  ";

    Str1 = Str1.trimmed();               // 去掉首尾空格
    Str1 = Str1.simplified();            // 去掉所有空格,中間連續的只保留一個
    std::cout << Str1.toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

1.1.6 字串選取

使用 QString 類中的一些字串操作方法，透過mid可以擷取區間引數，當然remove也支援區間引數。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str1 = "hello lyshark !";

    // 從索引2開始向後取10
    str1 = str1.mid(2,10);
    std::cout << str1.toStdString().data() << std::endl;

    //移除，1，3兩個位置的字元
    std::cout << (QString("123456").remove(1,3)).toStdString().data() << std::endl;

    // 超過 11 個字元就保留 11 個字元，否則不足替換為 '.'
    std::cout << (QString("abcdefg").leftJustified(11,'.',true)).toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

2.1 字串查詢與替換

2.1.1 查詢字串包含

在一個字串中查詢是否包含一個子串，這裡透過使用Qt::CaseInsensitive指定不區分大小寫，透過Qt::CaseSensitive指定為區分大小寫，查詢函式為contains保持不變。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "hello lyshark welcome admin";
    int index;
    bool ref;

    // 查詢字串中是否包含特定字元
    ref = str.contains("lyshark",Qt::CaseInsensitive);  // 不區分大小寫
    std::cout << ref << std::endl;

    ref = str.contains("LYSHARK",Qt::CaseSensitive);    // 區分大小寫
    std::cout << ref << std::endl;

    return a.exec();
}

2.1.2 判斷開頭結尾

開頭結尾的判斷可以使用startsWith和endsWith，在判斷開頭時透過Qt::CaseInsensitive標誌定義，而結尾則使用Qt::CaseSensitive標誌。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "hello lyshark welcome admin";
    int index;
    bool ref;

    // 判斷是否以某個字串開頭或結束
    ref = str.startsWith("hello",Qt::CaseInsensitive);      // 判斷是否hello開頭
    std::cout << ref << std::endl;

    ref = str.endsWith("lyshark",Qt::CaseSensitive);        // 判斷是否lyshark結尾
    std::cout << ref << std::endl;

    return a.exec();
}

2.1.3 字串位置查詢

位置查詢也是很常見的需求，我們可以使用indexOf()來查詢最早出現某個字元的位置，當然也可以使用lastIndexOf()查詢最後一次出現的位置，這兩個函式接收一個字串用作過濾條件。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "hello lyshark welcome admin";
    int index;
    bool ref;

    // 從字串中取左邊/右邊多少個字元
    index = str.indexOf(" ");        // 第一個空格出現的位置
    std::cout << str.left(index).toStdString().data()<< std::endl;

    index = str.lastIndexOf(" ");    // 最後一個空格出現的位置
    std::cout << str.right(str.size() - index - 1).toStdString().data() << std::endl;

    index = str.indexOf("r");        // 第一個出現r的位置
    std::cout << str.left(index).toStdString().data()<< std::endl;

    return a.exec();
}

2.1.4 字串替換

字串的替換可以使用replace()函式，該函式接受兩個引數第一個時需要替換的字串，第二個是替換後的字串。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "hello lyshark welcome admin";
    int index;
    bool ref;

    // 替換字串中所有的lyshark為admin
    str = str.replace("lyshark","admin");
    std::cout << str.toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

2.1.5 字串擷取

字串的擷取可以使用自帶的section()函式，該函式接受三個引數，第一個是擷取字元分隔符，第二和第三個是需要擷取的欄位，當然也可以透過靈活的利用left/mid/right/indexOf實現對字串的擷取。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 字串的擷取
    QString str1 = "uname,uage,usex";
    std::cout << str1.section(",",0,0).toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << str1.section(",",1,1).toStdString().data() << std::endl;

    // 自己擷取
    QString str2 ="192.168.1.10";
    std::cout << str2.left(str2.indexOf(".")).toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << str2.mid(str2.indexOf(".")+1,3).toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << str2.mid(str2.indexOf(".")+1,1).toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << str2.right(str2.size() - (str2.lastIndexOf(".")+1)).toStdString().data() << std::endl;

    // 切割字串
    std::cout << (QString("1,2,3,4,5,6").split(',')[2]).toStdString().data() << std::endl;
    return a.exec();
}

2.1.6 字串空判斷

判斷一個字串是否為空，這個功能可以直接使用isNull/isEmpty函式來實現，如下是這三個函式的具體區別。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 判斷字串是否為空
    QString str4,str5="";
    std::cout << str4.isNull() << std::endl;    // 為空則為True
    std::cout << str5.isNull() << std::endl;    // \0不為空
    std::cout << str5.isEmpty() << std::endl;   // 為空則為False

    return a.exec();
}

3.1 字串型別轉換

3.1.1 大小寫轉換

與標準C語言一致，小寫轉為大寫同樣可以呼叫toUpper()函式實現，小寫的話可以使用toLower()函式實現。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "uname,uage,usex";
    QString int_str = "100,200,300";

    // 大小寫轉換
    str = str.toUpper();            // 轉為大寫
    std::cout << str.toStdString().data() << std::endl;
    str = str.toLower();            // 轉為小寫
    std::cout << str.toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

3.1.2 字串與整數

字串與整數的轉換同樣可以使用標準函式實現，例如將字串轉換為整數，我們首先可以使用section()擷取字串中的特定整數，接著使用toInt()將其轉換為十進位制整數，當然如果是十六進位制可以傳入16，而將整數轉換為字串可以透過setNum()實現直接轉換。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QString str = "uname,uage,usex";
    QString int_str = "100,200,300";

    // 將字串轉為整數
    bool flag = false;
    QString x = int_str.section(",",0,0);   // 提取出第一個字串

    int dec = x.toInt(&flag,10);              // 轉為十進位制整數
    std::cout << dec << std::endl;

    int hex = x.toUInt(&flag,16);            // 轉為十六進位制數
    std::cout << hex << std::endl;

    // 將整數轉為字串
    int number = 100;
    QString number_str;

    number_str = number_str.setNum(number,16);  // 轉為十六進位制字串
    std::cout << number_str.toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

當然了標準的QString容器內天生也自帶轉換功能，我們可以使用這些功能進行自定義轉換，如下所示；

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 100 轉16進位制
    std::cout << (QString::number(100,16)).toStdString().data() << std::endl;

    // 轉換為 16 進位制，不足 8 位前面補 ‘0’
    std::cout << (QString("0%1").arg(123,8,16,QLatin1Char('0'))).toStdString().data() << std::endl;

    // 轉為8進位制
    std::cout << QString("0%1").arg(QString::number(100,8)).toStdString().data() << std::endl;
    std::cout << (QString("0%1").arg(QString::number(.777,'f',1))).toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

3.1.3 格式化輸出轉換

浮點數與字串的轉換可以使用sprintf()格式化，也可以使用asprintf()格式化，這兩個函式的區別是，QString::sprintf是在原始字串上操作， QString::asprintf 允許建立一個格式化的字串，並返回一個新的 QString 物件，而不是直接在現有物件中進行修改。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 格式化輸出轉換
    float total = 3.1415926;
    QString str_total;

    // 將浮點數轉換為字串
    str_total = str_total.sprintf("%.4f",total);
    std::cout << str_total.toStdString().data() << std::endl;

    // 將雙精度浮點數轉為字串
    str_total = QString::asprintf("%2f",total);
    std::cout << str_total.toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

在這裡需要多說一下型別轉換，一般StdString()可以直接使用ToUTF8()轉換格式，而QByteArray也可以直接使用StdString()函式將其轉換成QString格式。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 編碼之間的轉換
    QString str_string = "welcome to you !";

    // 將StdString轉換為UTF8格式
    QByteArray ba = str_string.toUtf8();
    std::cout << ba.toStdString().data() << std::endl;

    // 型別轉換QByteArray轉換QString
    QByteArray byte;

    byte.resize(2);
    byte[0]='1';
    byte[1]='2';
    QString strs = byte;
    std::cout << strs.toStdString().data() << std::endl;

    return a.exec();
}

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