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1、第13章 字符串及字符串操作,在各种编程语言中，字符串的地位都十分重要，C语言中并没有提供“字符串”这个特定类型，而是以特殊字符数组的形式来存储和处理字符串，这种字符数组必须以空字符0结尾，因此，也将这种特定字符数组称为C风格字符串，本章讨论字符串和字符串的一些处理函数。,13.1 C风格字符串,C风格字符串是字符数组的一种特例，这个“特”字体现在“以0（空字符，null character）结尾”，如何声明创建一个C风格字符串时，如何使用C风格字符串，这是本节要解决的问题。,13.1.1 C风格字符串的声明,首先想到的方法是声明一个字符数组，而后对其中元素初始化，不过要保证最后一个元素是空字
2、符0，即： char str=I, ,L,o,v,e, ,C,H,I,N,A,0; 还记得么？如果在数组声明时没有指定第1维的大小，编译器将根据初始化表达式执行决定数组的大小，对C风格字符串来说，这是种不错的方法，免得一个个字符去数。 上述声明方式看上去很麻烦，要一个字母一个字母地用单引号包裹起来，还要记着最末尾的空字符0，实际上，在C语言中，还提供了另一种声明C风格字符串的方法使用字符串常量，如： char str=”I Love CHINA”;,13.1.2 C风格字符串内存中的表示,上面声明的str中，C风格字符串共有12个有效字符，但却占据了13个内存空间，编写一段代码来验证这个结论，
3、见示例。 代码 C风格字符串占据的内存字节数SizeOfStr #include /*使用printf要包含的头文件*/ #include void main(void) /*主函数*/ char sz=“I Love CHINA“; /*声明一个C风格字符串*/ printf(“sz在内存中的大小为：%d“,sizeof(sz); /*输出sz占据的内存字节数*/ getch(); /*等待，按任意键继续*/ 输出结果为： sz在内存中的大小为:13,13.2 字符数组的输入输出,请注意：本节的标题没有写“C风格字符串的输入输出”，而是说“字符数组的输入输出”，实际上，C语言允许对字符数组进
4、行整体的输入输出和元素访问，并不会检查其末尾是否为空元素，在本节学习中，读者应细心体会字符数组和C风格字符串在输入输出等方面的不同。,13.2.1 字符数组可以进行整体输入输出,普通数组不能进行整体输入输出，必须以元素为单位进行，而字符数组是个例外，来看一个例子，见示例： 代码 字符串的整体输入输出StrInputOutput #include /*使用printf要包含的头文件*/ #include void main(void) /*主函数*/ char sz=“I Love CHINA“; /*声明一个C风格字符串*/ printf(“%sn“,sz); /*对字符串进行整体输出*/ p
5、rintf(“请重新输入一个字符串，不多于12个字符n“); /*提示用户重新输入一个字符串*/ scanf(“%s“,sz); /*读取新的输入*/ printf(“修改后的字符串为：%sn“,sz); /*整体输出新的字符串*/ getch(); /*等待，按任意键继续*/ 输出结果为： I Love CHINA 请重新输入一个字符串，不多于12个字符 Hello World （键盘输入） 修改后的字符串为：Hello,13.2.2 使用gets函数读入整行输入,在接收输入时，空格和随后的字符都被舍弃掉了，那有没有一种方法能将空格和随后的字符一块读入呢？有，C语言提供了gets函数，见示例
6、： 代码 使用gets函数读取一整行到字符数组中FunctionGets #include /*使用printf要包含的头文件*/ #include void main(void) /*主函数*/ char string 256; /*开辟一字符数组string*/ printf (“Insert your full Name: n“); /*提示用户输入*/ gets (string); /*使用gets函数读取输入*/ printf (“Your Name is: %sn“,string); /*输出字符串*/ getch(); /*等待，按任意键继续*/ 输出结果为： Insert yo
7、ur full Name: li kuan (键盘输入) Your Name is: li kuan,13.2.3 访问字符数组中某个元素,字符数组首先是个数组，可以借助下标访问其中的单个字符，前面提到：在一个C风格字符串内部不能出现空字符，否则会将一个C风格串截断，下面的示例验证了这一说法： 代码 访问字符数组中的某个元素StrElement #include /*使用printf要包含的头文件*/ #include void main(void) /*主函数*/ char sz=“I Love CHINA“; /*声明一个C风格字符串*/ printf(“%sn“,sz); /*对字符串进
8、行整体输出*/ sz5=0; /*将字符串中第6个元素置为空字符*/ printf(“修改后的字符串为：%sn“,sz); /*整体输出新的字符串*/ getch(); /*等待，按任意键继续*/ 输出结果为： I Love CHINA 修改后的字符串为：I Lov,13.2.4 更便捷的输出使用puts函数,调用puts()函数实现字符串的输出，其调用形式为： puts(字符数组)； 该函数的功能是将字符数组起始地址开始的一个字符串（以0结束的字符序列）输出到终端，并将字符串结束标志0转化成n，自动输出一个换行符。 举个简单的例子： char sz = “InLOVE C+!“; puts(
9、sz); 输出结果： I LOVE C+!,13.3 字符串处理函数,作为一种特殊的数组，字符数组所能享受的“特殊待遇”就是允许整体输入和输出，数组操作的其他限制对字符数组同样成立，如不允许使用一个数组给另一个数组赋值，不允许整体比较两个数组，不允许对两个进行整体的算术操作，下列用法都是错误的： char x10,y10=”123456789”; x=”987654321”; /*错误*/ x=y; /*错误*/ if(x y) /*错误*/ x+=y; /*错误*/ 如果要实现这些特定的功能，必须以数组元素，此处是字符，为基本单位来实现，举例来说，编写一个函数计算字符串中字符个数的函数，如下
10、： int strlenOwn(const char* psz) /*const使得字符数组不被修改，指针psz可修改*/ int len=0; while( *(psz+) ) len+; return len; ,13.3.1 理解：数组名是常指针,在继续书写示例调用上述strlenOwn函数之前，先来理解一个重要的概念：数组名是常指针，很多教科书中说，数组名是指向数组第1个元素的指针，这种说法欠妥。对一维数组来说，这个说法成立，但对高维数组，首先要确定的是数组名这个指针是什么类型的。 抛开数组名是什么类型的值不说，如果用数组名为一个指针赋值，该指针的值等于第1个元素的地址。 先来看最简单
11、的情况： int num10=0; int *p1=num; int* p2=num+1; 此时，数组名num可看成是int型的常指针，其值为其中第1个元素的地址，使用数组名num为p1赋值时，p1指向数组中的第1个元素num0，p2指向num1。 对二维数组来说，情况略有不同： int num34=0; int* p1=num; int* p2=num+1;,13.3.2 strlen函数与size_t,strlen函数返回的是字符串的长度，即字符串中的实际字符数目，末尾的空字符不计数，返回类型为size_t，读者也许对size_t类型比较陌生，该类型定义于标准头文件stddef.h中： t
12、ypedef unsigned int size_t; 在后续章节中会对typedef进行详细介绍，此处可以理解为一种等价关系，即size_t是无符号整型unsigned int的别名。 在使用size_t类型时，有一点需要特别注意，假设变量A和B都为size_t类型，则下述关系式恒成立： A B 0 这样，不能通过将两个size_t类型变量做差来比较大小，因此，不能通过strlen函数返回的字符串长度做差比较到底哪个字符串更长一些，来看一段示例：,13.3.3 字符串复制函数strcpy,strcpy函数用于将一个C风格字符串（源串）复制给另一个C风格字符串（目的串），在使用strcpy函数
13、有一点要注意，目的字符数组和源字符数组的大小问题，避免将长串复制给短串，这会导致数组越界错误。 来看一段strcpy函数的使用范例，见： 代码 将一个字符串复制给另一个字符串StrcpySample #include /*使用printf要包含的头文件*/ #include #include void main(void) /*主函数*/ char str1256=0; /*开辟一字符数组str1*/ char str2256=0; /*开辟一字符数组str2*/ printf (“请输入第1个字符串: n“); /*提示用户输入第1个字符串*/ gets (str1); /*使用gets函数
14、读取一行输入*/ strcpy(str2,str1); /*将第1个字符串复制给第2个字符串*/ printf(“第2个字符串为：n%s“,str2); /*输出第2个字符串*/ getch(); /*等待，按任意键继续*/ ,13.3.4 字符串比较函数strcmp,strcmp函数用于对两个C风格字符串进行比较，此处的比较不是比较两个字符串的长度，而是逐个比较字符的ASCII码，举例来说，如果字符串1以字母A开头，而字符串2以B开头，则不论两个字符串长度如何，不论两个字符串后续字串是什么，字符串2“大于”字符串1成立（B的ASCII码66大于A的ASCII码65），如果打头字符相同，则比较
15、第2个字符，依此类推，如果第2个字符相同，则比较第3个字符 如果出现诸如“ABCD”和“ABCD123”这样的情况，长度长的字符串“大于”长度短的字符串。换言之，只有两个字符串长度相同、每个字符相等时，才称两个字符串相等。 对汉字来说，比较的是内码，关于汉字内码的相关介绍，感兴趣的读者可自行查阅相关资料。 strcmp函数的原型为： int strcmp(字符串1，字符串2);,13.3.5 字符串连接函数strcat,字符串连接函数的原型为： char* strcat(字符串1，字符串2); 该函数会将字符串2附在字符串1后面，这样，字符串1的长度会有所增加，返回的指针指向字符串1。读者也许
16、会有疑问：是否要求字符串1所在的字符数组有足够的内存空间来容纳字符串2。 原则上，答案为“是，字符串1所在的字符数组应有足够的内存空间来容纳字符串2”，否则会出现内存越界的错误，这和前面strcpy函数中要求目的字符串的长度要大于源字符串的长度是一回事。 实际上，即使两个条件不满足，“大部分情况下”，strcat函数和strcpy函数的执行并不会出错，这是因为变量在内存中的位置很稀疏，如果字符数组后的一块内存并没有被其他变量等占用，程序不会出错，但如果该块内存不巧已经被分配，程序可能因此而崩溃。,13.3.6 全转换为大写形式,在某些场合，要求输入一个字符串，如果是大小写无关的，问题就来了，比
17、如，在大小写无关意义下，“AB”、“ab”、“aB”、“Ab”都是等价的，这仅仅是两个字母的情况，如果字母更多，情况更复杂，在程序中去一一判断也很不现实，为此，C标准库提供了字符串处理函数strupr，用于将字符串中所有的字母都转换成大写形式，其原型为； char* strupr(字符串); 函数返回指向字符串的指针，来看一段示例：,13.3.7 链式操作,前面介绍的几个函数中，strcpy函数、strcat函数和strupr函数的返回类型均为char*型，这可以方便地进行链式操作，举个例子，中采用了下述语句先对str中的字符大写化，而后再比较其与“PASS1234”是否相同： strupr(
18、str); /*将输入的字符串转成大写形式*/ if(strcmp(str,“PASS1234“) = 0) /*如果两个字符串相等*/ 更为简洁的写法是： f(strcmp( strupr ( str ),“PASS1234“) = 0) /*如果两个字符串相等*/ ,13.4 小结,在程序设计中，字符串的使用十分广泛，本章重点介绍了C风格字符串的相关内容，C风格字符串是种特殊的一维字符数组：除存放字符串中的各个字符外，C风格字符串最后一个字符为空字符“0“。声明C风格字符串时，既可用字符串常量为其中元素初始化，又可一个元素一个元素地进行赋值。 原则上，数组不支持整体的输入输出操作，但字符数组（包括C风格字符串）不受此限制，使用scanf和printf函数可方便地对C风格字符串进行输入输出，在输入时，可使用gets函数读取一行，克服了scanf函数不能输入空格的不足。同样，puts函数也提供了更为便捷的输出方式。 为了方便C风格字符串的处理，C语言库函数提供了一些常用处理函数，这些函数的声明可以在头文件string.h中找到。本章主要介绍了最常用也最具代表性的复制函数strcpy、比较函数strcmp、连接函数strcat、大写转换函数strcat等。,