C语言零碎知识点之字符串

Posted 2022-02-25 二木成林

字符串的表示

C语言中并没有字符串这个类型，表示字符串时，需要使用字符数组，或字符指针。即 char 型数组，或char *指针。

如果使用字符数组表示：

// 可以不指定字符数组的长度，但如果指定字符数组长度那么应该比实际字符串中的字符个数大
char str[20] = "hello world";

// 注意，不能使用下面的方式赋值
char str[20];
str = "hello world";

如果用字符指针表示：

char* str = "hello world";

// 注意，支持先声明再赋值的方式
char* str;
str = "hello world";

从键盘输入字符串

通常我们可能会需要用户输入字符串，可以通过scanf函数或者gets函数来完成。

可以直接输入一个字符串并存储,程序会自动在结束时加字符串结束符'\\0'。

无论是字符数组还是字符组指针，都可以通过scanf函数或者gets函数来输入：

// 1.字符数组
// 1.1 通过 scanf 函数输入，但注意不能输入带有空格的字符串
char str1[20];
scanf("%s", str1);
// 1.2 通过 gets 函数输入，可以输入带有空格的字符串，语法更简单
char str2[20];
gets(str2);

// 2.字符指针
// 2.1 通过 scanf 函数输入，需要先分配内存空间
char* str1 = (char *)malloc(sizeof(char)*20);
scanf("%s", str1);
// 2.2 通过 gets 函数输入，需要先分配内存空间，可以输入带有空格的字符串，并且语法更简单
char* str2 = (char *)malloc(sizeof(char)*20);
gets(str2);

gets() 和 scanf() 的主要区别是：

• scanf() 读取字符串时以空格为分隔，遇到空格就认为当前字符串结束了，所以无法读取含有空格的字符串。
• gets() 认为空格也是字符串的一部分，只有遇到回车键时才认为字符串输入结束，所以，不管输入了多少个空格，只要不按下回车键，对 gets() 来说就是一个完整的字符串。

也就是说，gets() 能读取含有空格的字符串，而 scanf() 不能。

注意：

• 使用scanf函数输入字符串时，不需要指定&符号。如scanf("%s", &str);是错误的。因为数组名和字符指针名都表示地址。
• 使用char *字符指针声明字符串时，需要先分配内存空间才能使用。

输出字符串

对于字符串的输出我们可以采用 printf 函数或者 puts 函数。

char str[]="hello world";

// 使用 printf 函数输出字符串，需要指定格式控制符 %s
printf("%s", str);

// 使用 puts 函数输出字符串
puts(str);

printf 函数和 puts 函数的主要区别是：

• puts()：专门用来输出字符串的，且只能输出字符串，输出字符串后自动换行。
• printf()：可以用来输出字符串，也可以输出其他类型的数据。通过格式控制符 %s 输出字符串，不能自动换行。

注意：

• 无论是 printf 还是 puts 函数输出字符串时，都只需要传入字符串名就可以了。

访问字符串中的字符

无论是字符数组声明的字符串还是字符指针声明的字符串，都可以通过下面两种方式进行访问：

• 第一种，下标

// 字符数组声明的字符串
char str[20] = "hello world";
char c;
c = str[1];// e

// 字符指针声明的字符串
char *str = "hello world";
char cc;
cc = str[1];// e

• 第二种，* 操作符

// 字符数组声明的字符串
char str[20] = "hello world";
char c;
c = *(str + 1);// 通过字符串名加下标的方式

// 字符指针声明的字符串
char *str = "hello world";
char cc;
cc = *(str +1);// 通过字符串名加下标的方式

注意：

• 数组下标是从 0 开始的，从 len-1 结束的。通常 len 指字符串实际字符个数。
• *(str + i) 中 str 表示字符串名，而 i 表示待访问字符的下标，从 0 开始。
• *str 默认访问字符串的第一个字符，等价于 *(str + 0)。
• *(str +i) 中的括号是必须的。

修改字符串中的字符

只有字符数组声明的字符串才能通过下标的方式进行修改，而字符指针声明的字符是不允许被修改的：

// 通过下标进行修改
char str[20] = "hello world";
str[1]='m';// 直接通过下标访问重新赋值即可

// 通过 * 操作符进行修改
char str[20] = "hello world";
*(str+1)='m';// 通过字符串名加下标的方式通过 * 操作符访问然后修改

// 下面的代码是错误示范
char *str = "hello world";
str[1]='x';// 错误
*(str+1)='x';// 错误

为什么字符指针声明的字符串不能被修改呢？如 char *str = "hello world"; 中的 "hello world"本身默认是一个字符串常量，它的值不容修改，而 str 只是一个指针，指向该字符串的首地址，对指向的地址空间的值的改变是不允许的。

计算字符串的长度

在C语言中我们可以自己写代码计算字符串中实际字符个数，也又可以通过引入 #include <string.h> 中的 strlen() 函数来计算：

• 第一种，自己写代码计算，根据 '\\0' 是字符串的结尾符

#include <stdio.h>

int main()
    char str[] = "hello world";
    int i=0;
    int len=0;// 记录字符串中实际字符数
    while(str[i]!='\\0')
        len++;
        i++;
    

• 第二种，调用 strlen() 函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
    char str[] = "hello world";
    int len;
    len = strlen(str);
    printf("%d", len);

遍历字符串中的每个字符

对于遍历字符串中每个字符的需求是比较少的，通常遇到这种情况是在算法题中，我们需要明白字符串是以 '\\0' 字符结尾的，所以如果要遍历字符串就要根据它来进行循环操作。

对于字符数组表示的字符串的遍历，可以通过下标的方式来访问字符串中的字符。例如：

char str[20] = "hello world";
int i=0;// 下标，初始为0
while(str[i]!='\\0')
    printf("%c", str[i]);// 输出字符
    i++;// 注意，下标移向字符串的下一个字符

如果想要使用 for 循环，通常结合字符串函数 strlen() 一起使用，该函数用来获取字符串中的实际字符个数。如：char str[20]="hello world";中的实际字符个数是 11 个。

char str[20] = "hello world";
int len = strlen(str);// 获取字符串中的实际字符个数
for(int i=0; i < len; i++)
    printf("%c", str[i]);

对于字符指针表示的字符串的遍历，既可以通过 * 符来访问字符串中的字符，又可以通过下标的访问来访问。例如：

char* str = "hello world";

// 1.使用下标的访问来访问遍历
int i=0;
while(str[i]!='\\0')
    printf("%c", str[i]);
    i++;


// 2.使用 * 操作符访问，但注意，字符串的指针也会向后移动
while(*str!='\\0')
    printf("%c", *str);
    str++;// 移动字符串指针


// 3.使用 * 操作符和下标的方式访问，字符串的指针可以不用移动
int i=0;
while(*(str+i)!='\\0')
    printf("%c", *(str+i));
    i++;// 只需要移动下标，而不需要移动字符串指针

注意：

• 通常遍历字符串所有字符，采用 while 循环，而使用不等于 '\\0' 字符作为结束循环的条件。
• 下标从 0 开始。
• 无论是字符数组声明的字符串还是字符指针声明的字符串，都可以通过 strlen() 函数获得字符串中的实际字符个数。