C语言13-指针和字符串

Posted 2020-07-22 李洪强

字符串回顾

一个字符串由一个或多个字符组成，因此我们可以用字符数组来存放字符串，不过在数组的尾部要加上一个空字符\'\\0\'。

char s[] = "李洪强";

上面的代码定义了一个字符数组s来存储字符串"李洪强"，系统会自动在尾部加上一个空字符\'\\0\'。

内存分布大致如右图所示：

 

从上一篇文章 <指向一位数组元素的指针>中可以看出指针和数组的关系非常密切，因此我们也可以使用指针来操作字符串。

一、用指针遍历字符串的所有字符

 1 // 定义一个指针p
 2 char *p;
 3 
 4 // 定义一个数组s存放字符串
 5 char s[] = "mj";
 6 
 7 // 指针p指向字符串的首字符\'m\'
 8 p = s; // 或者 p = &s[0];
 9 
10 for (; *p != \'\\0\'; p++) {
11     printf("%c \\n", *p);
12 }

执行完第8行后，内存分布如右图：

有了前面的基础相信大家能看到第9行之后的代码了：每次遍历之前先判断p当前指向的字符是否为空字符\\0，如果不是空字符，就打印当前字符，然后执行p++让指针p指向下一个字符元素。

最后的输出结果：

 

二、用指针直接指向字符串

从前面可以看出，指针确实可以指向字符串并操作字符串。不过前面的做法是：先定义一个字符串数组存放字符串，然后将数组首地址传给指针p，让p指向字符串的首字符。

1.我们也可以直接用指针指向一个字符串，省略定义字符数组这个步骤

 1 #include <string.h>
 2 
 3 int main()
 4 {
 5     // 定义一个字符串，用指针s指向这个字符串
 6     char *s = "mj";
 7     
 8     // 使用strlen函数测量字符串长度
 9     int len = strlen(s);
10     
11     printf("字符串长度：%D", len);
12     return 0;
13 }

注意第6行，我们直接用指针s指向了字符串"mj"，并没有先创建一个字符数组。看第9行，将指针s传入到strlen函数中，说明之前所学习的字符串处理函数依然可以正常使用。输出结果：

 

2.我们再来看看strlen函数在string.h中的声明

size_t     strlen(const char *);

strlen函数中的形参是指向字符变量的指针类型，在《十、字符和字符串常用处理函数》中我们可以将一个字符数组名传进去，这一点又说明了指针与数组的密切关系，肯定有JQ。其实，调用strlen函数时，你传一个地址给它就行了，它会从这个地址开始计算字符的个数，直到遇到空字符\'\\0\'位置，因此传入指针变量或者数组名都可以。

其他字符串处理函数也是一样的：

1 char    *strcpy(char *, const char *); // 字符串拷贝函数
2 char    *strcat(char *, const char *); // 字符串拼接函数
3 int     strcmp(const char *, const char *); // 字符串比较函数

它们的参数都是指向字符变量的指针类型，因此可以传入指针变量或者数组名。

因此printf函数依然可以正常使用：

char *s = "mj";
printf("%s", s);

输出结果：

 

3.指针指向字符串的其他方式

char *s;
s = "mj";

上面的指向方式也是正确的：先定义指针变量，再指向字符串。如果是字符数组就不允许这样做，下面的做法是错误的：

1 char s[10];
2 s = "mj";

编译器肯定报第2行的错，因为s是个常量，代表数组的首地址，不能进行赋值运算。

还需要注意的是，下面的做法也是错误的：

1 char *s = "mj";
2 
3 *s = "like";

第3行代码犯了2个错误：

• 第3行代码相当于把字符串"like"存进s指向的那一块内存空间，由第1行代码可以看出，s指向的是"mj"的首字符\'m\'，也就是说s指向的一块char类型的存储空间，只有1个字节，要"like"存进1个字节的空间内，肯定内存溢出
• 由第1行代码可以看出，指针s指向的是字符串常量"mj"！因此是不能再通过指针来修改字符串内容的！就算是*s = \'A\'这样"看起来似乎正确"的写法也是错误的，因为s指向的一个常量字符串，不允许修改它内部的字符。

 

三、指针处理字符串的注意

现在想将字符串"lmj"的首字符\'l\'改为\'L\'，解决方案是多种的

1.第一种方案

1 // 定义一个字符串变量"lmj"
2 char a[] = "lmj";
3 
4 // 将字符串的首字符改为\'L\'
5 *a = \'L\';
6 
7 printf("%s", a);

程序正常运行，输出结果：

 

2.应该有人能马上想到第二种方案

1 char *p2 = "lhq";
2 *p2 = \'L\';
3 
4 printf("%s", p2);

看起来似乎是可行的，但这是错误代码，错在第2行。首先看第1行，指针变量p2指向的是一块字符串常量，正因为是常量，所以它内部的字符是不允许修改的。

有人可能搞蒙了，这里的第1行代码char *p2 = "lhq";跟第一种方案中的第2行代码char a[] ="lhq";不是一样的么？这是不一样的。

• char a[] = "lhq";定义的是一个字符串变量！
• char *p2 = "lhq";定义的是一个字符串常量！