考试不挂科，高分直通车快要期末了，字符串理解还不透？

Posted 2022-01-07 罅隙`

一、前言🎉

阅读这篇文章你可以学到什么：

• “ ”如何创建一个字符串
• “abc”什么时候是常量，什么时候不是常量
• 常见错误：修改数组名
• 常见错误：strcpy越界访问
• 易混点：strcpy与strcmp函数的异同

二、正文现在开始⭐

• 问题①：将字符串赋值给字符指针变量

int main()

	char*p = "I Love study";
	return 0;

先来分析一下" "都做了哪三件事：

• 在只读区申请中为字符串申请了内存，用于存放了字符串
• 在字符串尾部加上‘\\0’
• 返回字符串首元素的地址

【总结】我们使用字符串的时候，实际使用的是字符串的首元素地址而不是字符串本身。因此也就不难理解将字符串赋值给指针变量的操作了。

• 问题②：用字符串初始数组

int main()

	char str[] = "abc";
	return 0;

在这里并不是将该字符串的地址赋值给数组，而是用字符串中的各个元素为数组赋值。怎么理解这个问题呢？我们接下来来讨论一下什么时候“abc”什么时候是常量，什么时候不是:

• 不是常量的情况

int main()

	char str[] = "abc";
	return 0;

[分析]：

• 首先，我们定义的是一个字符数组，默认数组是开辟在栈区上的，栈区上的数据是可以被修改的
• 其次，我们定义了一块空间存储"abc",这块空间也就是上面提到的栈区，因此此时的“abc”并不是开辟在只读区上，也说明了它并不是常量
• 是常量的情况

int main()

	char* p = "abc";
	return 0;

[分析]

• 正如我们提到的第一个案例，因为我们并没有为"abc"申请一块空间，所以说“ ”为abc在只读区上开辟了一块空间
  
• 我们可以看到，虽然执行时并没有报错，但是调试时就产生了访问冲突的的执行异常，因为我们试图修改只读区上的内容，这显然是不允许的。从中也说明了此时“abc”是一个常量
• 回到刚才的问题

int main()

	char str[] = "abc";
	return 0;

• 此时"abc"并不是常量，我们实际是用字符串的各个元素对数组进行的赋值操作
• 因为有了双引号定界符，所以我们不需要额外的花括号
• 问题③ 为数组名赋值

int main()

	char s[10];
	s = "abcd";
	printf("%s\\n", s);
	return 0;

[分析]

• s是代表字符串首元素地址，“abcd”表示该字符串首元素地址
• 试想如果赋值成功了，那么s的地址将发生改变，也就意味着我们无法找到之前开辟的数组空间，那我们之前所开辟的空间不就石沉大海了吗
• 不只是字符数组，任何类型的数组，数组名的地址值都不能发生改变

int main()


	int arr[10];
	int* p = NULL;
	arr++;//错误
	arr--;//错误
	arr = p;//错误
	arr += 10;//错误

【结论】数组名是一个指针常量，不可以被修改。通常都是用 int *p = arr[0] 然后通过p的偏移来访问不同的空间元素，而不会使用arr或者arr[0]来进行操作，案例如下：

int main()

	char a[10];
	char* p = a;
	p = "Visual C";//正确
	a = "Visual C";//错误
	return 0;

[分析] p是一个指针变量，只不过初始值和a的指向的空间地址相同罢了。

• 问题④：为二维数组赋值

int main()

	char str[3][10];
	str[1] = "abcd";

[分析]

• str[1]是二维数组str第一行一维数组的数组名
• 上文提到，数组名是指针常量，是不可以被赋值修改的，所以上面是一个错误案例
• 问题⑤： strcpy函数实现赋值

//两数组内容交换
#include<string.h>
int main()

	char p[] = "Taylor·Swift";
	char q[] = "gorgeous";
	char t[13];
	strcpy(t,p);
	strcpy(p,q);
	strcpy(q,t);
	return 0;

[分析]

• strcpy是一个不安全的函数，为什么这么说呢？不管目标空间是否充足，strcpy都会把source的内容拷贝到destination中去
• 因此如果destination空间不足，就好造成非法访问内存的错误。上面的代码正是犯了这个错误

• 易混点①：strcpy函数和strcat函数的异同

(1)strcpy函数

• 参数： char *strcpy( char *strDestination, const char *strSource );
• 功能：strcpy函数将strSource(包括终止null字符)复制到strDestination指定的位置。复制字符串时不执行溢出检查
• 返回值：返回destination的地址

(2)strcat函数

• 参数： char *strcat( char *strDestination, const char *strSource );
• 功能： strcat函数将strSource追加到strDestination，并以一个空字符结束结果字符串。strSource的初始字符覆盖strDestination的终止null字符。复制或附加字符串时不执行溢出检查
• 返回值：返回destination的地址

【同】

• 返回值相同
• 都可以起到复制的作用
• 都不进行溢出检查（不安全，有越界风险）

【异】

• strcpy从 destination 中第一个元素开始拷贝，直到拷贝到source的NULL为止； strcat 一直找到destination的NULL后才开始追加

strcpy和strcat的自定义实现

#include<string.h>
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* des, const char* src)

	assert(des && src);//断言防止des或者src为空指针
	char* start = des;
	while (*des++ = src++);//巧妙使用 = ，而不是 ==
	return start;



char* my_strcat(char* des, const char* src)

	assert(des && src);
	char* start = des;
	while (*++des);//直到*des为NULL为止
	while (*des++ = *src++);
	return start;

• 课后练习题

练习题①：

int main()

	char str[50] = "xyz", p1[20] = "abcd", * p2;
	p2 = "ABCD";
	strcpy(str+2, strcat(p1+1,p2+1));
	printf("%s\\n", str);
	return 0;

[分析]

• 首先注意， strcat 一定是找到des的NULL才开始追加
• 其次，注意 strcat 的返回值是des的地址，也就是p1+1
• 因此strcat(p1+1, p2+1)的结果就是 "bcdBCD "
• strcpy 则是从传入位置开始拷贝，所以最终结果就是 xybcdBCD

练习题②：

int main()

	char Arr1[80] = "AB", Arr2[80] = "LMNP";
	int i = 0;
	strcat(Arr1, Arr2);
	while (Arr1[i++] != '\\0')
		Arr2[i] = Arr1[i];
	printf("%s", Arr2);

[分析]

• 注意这里的i++就好，答案是LBLMNP

练习题③：当输入串： love Taylor！时，程序的输出结果

int main()

	while (putchar(getchar()) != '！');
	return 0;

[分析]

• 答案为love Taylor！看到答案就明白了吧

练习题④

int main()

	char a[10] = "1,2,3,4,5";
	printf("%d, %d", sizeof(a), strlen(a));
	return 0;

[分析]

• 逗号有坑到你吗？反正我是被坑到了

练习题⑤

int main()

	int i = 0;
	char* s = "a\\\\04\\b\\\\b\\xab\\06";
	while (*s++ && ++i);
	printf("%d", i);
	return 0;

[分析]

• 注意这里的转义字符： ‘\\’ ‘\\b’ ‘\\xab’ ‘\\06’

练习题⑥

int main()

	char s1[] = "Basic";
	char s2[] = "Base";
	strcpy(s1,s2);
	printf("%s",s1);
	return 0;

[分析]

• strcpy拷贝的时候别忽略了’\\0’也被拷贝过来，所以c其实被‘\\0’覆盖
• 因此答案为Base

三、后记

本文部分内容整理自网络，难免片面武断，读者如果发现错误，还请不吝赐教。今天考完了英语四级，听力听的我身心俱疲，读者老爷们不点个赞再走🤣