namespace std {
  template <class charT,
            class traits = char_traits<charT>,
            class Allocator = allocator<charT> >
  class basic_string;

  using string    = basic_string<char>;
  using u8string  = basic_string<char8_t>;   // C++20から
  using u16string = basic_string<char16_t>;  // C++11から
  using u32string = basic_string<char32_t>;  // C++11から
  using wstring   = basic_string<wchar_t>;


  namespace pmr {  // C++17から
    template <class charT, class traits = char_traits<charT>>
      using basic_string =
        std::basic_string<charT, traits, polymorphic_allocator<charT>>;

    using string    = basic_string<char>;
    using u8string  = basic_string<char8_t>; // C++20から
    using u16string = basic_string<char16_t>;
    using u32string = basic_string<char32_t>;
    using wstring   = basic_string<wchar_t>;
  }
}

概要

basic_stringクラスは、あらゆる文字型を使用できる文字列クラスである。
テンプレートパラメータとして文字型を受け取るようになっており、使用を容易にするため、以下のパラメータ設定済みエイリアスが定義されている。

basic_string文字列オブジェクトに含まれる各要素は、必ずしも1文字を表すわけではないことに注意が必要である。
このクラスが表すのは、文字型charTの動的配列であり、文字の動的配列ではない。
したがって、文字列中に以下のようなものが含まれている場合、basic_stringクラスにおいては複数の要素と見なされる。

• マルチバイト文字（charTがcharなどの場合）
• サロゲートペア
• 結合文字列
• 異体字切り換えシーケンス (IVS)

適格要件

• C++17 : traits::char_typeがcharTと同じ型であること
  • C++98からC++14までは、要件ではなく注記として述べられていた

例外安全性

basic_stringのメンバ関数および演算子が例外を送出した場合、そのメンバ関数・演算子は何の効果も持たない。また、erase()とpop_back()は例外を送出しない。

メンバ関数

構築・破棄

イテレータ

領域

要素アクセス

文字列の変更

文字列の操作

メンバ定数

メンバ型

非メンバ関数

文字列連結

比較演算子

入出力

入れ替え

要素削除

リテラル

推論補助

ハッシュサポート

例

基本的な使い方 (C++98)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string>

int main()
{
  // C文字列からstringオブジェクトを構築
  std::string s = "hello";

  // 末尾に文字列を追加
  s += " world";

  // 部分文字列を取得(始点:0、始点からの文字数:5)
  std::string hello = s.substr(0, 5);

  // ostreamへの出力
  std::cout << hello << std::endl;

  // C文字列を取得し、const char*を要求するAPIに渡す
  std::printf("%s", s.c_str());
}

出力

hello
hello world

定数式内でbasic_stringを使用する (C++20)

#include <cassert>
#include <string>

constexpr bool f()
{
  std::string s = "Hello";
  s += " World";

  auto* p = s.data();
  assert(p);

  return true;
}

int main()
{
  static_assert(f());
}

参照

• LWG Issue 847. string exception safety guarantees
  • C++11で、メンバ関数・演算子が例外を送出した場合に何の効果も持たないこと、erase()とpop_back()が例外を送出しないことが、クラス全体に対する包括的な規定として追加された
• N2668 Concurrency Modifications to Basic String
  • C++11で、basic_stringの仕様が、並行実行のパフォーマンスを考慮したものに変更された経緯の提案文書
• P0254R2 Integrating std::string_view and std::string
• LWG Issue 1170. String char-like types no longer PODs
  • C++11で、charTに指定できる文字likeな型が、リテラル型から配列でないPOD型へ改められた
• LWG Issue 2861. basic_string should require that charT match traits::char_type
  • C++17で、value_typeがtraits::char_typeではなくcharTとして定義されるようになり、「traits::char_typeはcharTと同じ型である」という注記が規範的要件へ格上げされた
  • この修正は欠陥報告(DR)であり、C++98以降に遡及して適用される。修正前も注記で両者が同じ型であることが述べられており、value_typeがどちらで定義されても観測できる違いはないため