C字符串，字符和字节（C与指针第9章）

Posted 2020-09-18 clnchanpin

C语言没有一种显式的数据类型是字符串的。

C语言存储字符串：字符串常量（不能改动）。字符数组或动态分配的内存（能够改动）

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9.1 字符串基础

字符串概念：字符串是以一个位模式为全0的NUL字节结尾的0个或多个字符

NUL字节是终止符，字符串的长度不包括NUL字节

头文件string.h包括了使用字符串函数所需的原型和声明（能够在linux中查看，有非常多函数声明）。

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9.2 字符串长度

size_t是一个无符号整数类型。定义与stddef.h头文件

做算术运算的时候无符号整数可能导致不可预料的结果（想想，见9.2）

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9.3 不受限制的字符串函数

——》复制字符串 strcpy函数：  char *strcpy( char *dst, char const *src);

Note:

1.复制字符串也会复制NUL字节；

2.假设dst目标字符数组空间不足以容纳须要复制的字符串。strcpy将侵占数组后面的部分内存空间（由于strcpy无法推断目标字符数组的长度，这也是”不受限制“的含义吧）

——》连接字符串 strcat函数： char *strcat( char *dst, char const *src );

Note：

1.这个函数找到dst的末尾（NUL字节吗），把src字符串的一份拷贝加入到这个位置

2.这个函数也有strcpy的特点，假设dst空间不足以容纳须要复制的字符串了。则也将侵占数组后面的部分空间

——》字符串比較 strcmp： int strcmp(char const *s1, char const *s2);

Note:

1.这个函数的结果符合“字典比較”

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9.4 长度指定了限制的字符串函数

上面没有受限的函数是以寻找字符串结尾的NUL字节来推断长度。这里的函数指定进行复制或比較的字符数

——》strncpy函数：char *strncpy( char *dst, char const *src, size_t len );

Note:

1.把源字符串src的指定数目字符拷贝到目标数组dst；假设src没有len个字符，则会用NUL字节填充到dst

2.假设是strlen(src)大于len。那么仅仅有len个字符会进行复制。!可是，它的结果将不会以NUL字节结尾。

（也就是说，strncpy调用的结果可能不是一个字符串哦）

——》strncat函数：char *strncat( char *dst, char const *src, size_t len);

Note:

1.strncat在连接完后，会自己主动在结果后加上一个NUL（因此这还是比較安全的，不会由于没有NUL而在其它函数中出现故障），比例如以下程序

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

int main()
{
	char *src = "world";
	char dst[7] = "hello";
	strncat(dst, src, 5);
	printf("%s", dst);

	return 0;
}

由于dst容量(7)不够装下helloworld(11)，因此strncat会侵占几个dst后面的字节。可是在侵占完后。strncat还是会加上一个NUL字节。因此既有不安全的一面（侵占兴许字节）也有安全的一面（自己主动加NUL字节）

2.在src的长度不够len时，它不会用NUL字节继续填充dst

*************************下面是一些相关的辨析

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

int main()
{
	
	char *src = "world";
	printf("length of src is %d\n", sizeof(src));
	printf("length of src is %d\n", strlen(src));
	
	char dst[7] = "hello";
	int mat[100];
	strncat(dst, src, 9);
	printf("%s\n", dst);

	printf("length of dst is %d\n", sizeof(dst));
	printf("length of src is %d\n", sizeof(src));
	printf("length of src is %d\n", strlen(src));
	printf("length of mat is %d\n", sizeof(mat));

	return 0;
}

执行结果为

这说明了几点：

1.对于数组名来说，通常是作为指针。可是在sizeof（数组名）中，是求取了数组占用的“字节”数；

2.在strncat后，输出helloworld后。对dst数组求字节数却还是7. 说明数组长度是被记录下来的。不会变化了。可是往后仅仅要用%s格式输出dst，都会输出helloworld。由于在后面都增加了‘\0‘；

3.全然不解！

为什么在開始strlen（src）还有5，可是在调用了strncat之后strlen（src）就仅仅有1了？求解答~

再看下面的程序

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

int main()
{
	//1
        *src = "hello";
	printf("length of src is %d\n", sizeof(src));
													

	// 2		
	printf("length of ‘hello‘ is %d\n", sizeof("hello"));
	
	// 3
	char haha[] = "hello";
	printf("length of haha is %d\n", sizeof(haha));
	

	return 0;
}

执行结果为

这说明了下面几点：

1. 行1&2结合，我的分析是。在1中src在可重定位目标文件里是一个存在于符号表中的标识符，是一个指针变量，以常量字符串“hello”的起始地址初始化（执行时）；而在2中“hello”是一个常量字符串。在执行前已经存放好，放在可重定位目标文件(编译汇编之后，链接之前产生的文件).rodata segment中(？不正确耶，用objdump查看了，行1中的“hello”确实存放在rodata段中，可是sizeof（“hello”）中的“hello”没有放在rodata中，由于若删去第1行，则rodata中没有hello了，例如以下图是删去了第1行两句话)

2.结合2&3分析，说明字符数组包括了‘\0‘