C有字符串类型吗？ [关闭]

Posted 2023-02-14

【中文标题】C有字符串类型吗？ [关闭]

【英文标题】：Does C have a string type? [closed]

【发布时间】：2013-01-20 11:39:15

【问题描述】：

我最近开始使用 C 语言进行编程，来自 Java 和 Python。现在，在我的书中，我注意到要制作一个“Hello World”程序，语法是这样的：

char message[10]
strcpy(message, "Hello, world!")
printf("%s\n", message);

现在，这个例子使用了一个 char 数组，我想知道 - 字符串发生了什么？为什么我不能简单地使用其中之一？也许有其他方法可以做到这一点？

【问题讨论】：

C 没有字符串。

你需要char信息[14];

顺便说一下，你的 strcpy 会溢出你的 char 数组。您至少需要一个长度为 14 的 char 数组（13 个字符 + nul 终止符）

@Grhm strncmp 是错误的函数有两个原因，首先它是一个 cmp 函数而不是 cpy 函数，其次你应该使用 strlcpy 来确保 nul 终止字节被使用。 strncpy 可能会给你一个未终止的字符串。

@wich：我的意思是strncpy - 但不知道strlcpy 看起来确实是一个更好的选择。谢谢，我今天学到了一些东西..

【参考方案1】：

C 不支持一流的字符串类型。

C++ 有 std::string

【参考方案2】：

C 中没有 string 类型。您必须使用 char 数组。

顺便说一句，您的代码将不起作用，因为数组的大小应该允许整个数组适合加上一个额外的零终止字符。

【参考方案3】：

在 C 中，字符串只是一个字符数组，以空字节结尾。因此，当您阅读 C 代码时，char* 通常发音为“字符串”。

【参考方案4】：

C 不像 Java 那样拥有自己的 String 数据类型。

只有我们可以在 C 中使用字符数组或字符指针来声明 String 数据类型 例如：

 char message[10]; 
 or 
 char *message;

但你至少需要声明：

    char message[14]; 

复制“你好，世界！”进入消息变量。

13 : “Hello, world!”的长度 1：用于标识字符串结尾的'\0'空字符

【参考方案5】：

首先，您不需要做所有这些。特别是，strcpy 是多余的 - 您不需要将字符串复制到 printf 它。您的message 可以使用该字符串来定义。

其次，您没有为“Hello, World!”留出足够的空间。字符串（message 至少需要 14 个字符，允许空终止符多出一个）。

关于为什么，这是历史。在汇编程序中，没有字符串，只有字节、单词等。Pascal 有字符串，但是静态类型存在问题，因为它 - string[20] 是与 string[40] 不同的类型。即使在早期，也有一些语言避免了这个问题，但这会导致间接和动态分配开销，这在当时更多是一个效率问题。

C 只是选择避免开销并保持非常低的水平。字符串是字符数组。数组与指向第一项的指针密切相关。当数组类型“衰减”为指针类型时，缓冲区大小信息会从静态类型中丢失，因此您不会遇到旧的 Pascal 字符串问题。

在 C++ 中，std::string 类可以避免很多此类问题 - 并且具有动态分配开销，但现在我们通常不关心这些。无论如何，std::string 是一个库类——下面有 C 风格的字符数组处理。

【参考方案6】：

C 没有也从来没有原生字符串类型。按照惯例，该语言使用以空字符结尾的char 数组，即'\0'。语言标准库中的函数和宏支持以空字符结尾的字符数组，例如，strlen 迭代 char 的数组，直到遇到 '\0' 字符，strcpy 从源字符串复制直到它遇到'\0'。

在 C 中使用以空字符结尾的字符串反映了这样一个事实，即 C 只比汇编语言更高级一点。当时assembly language for the PDP-10 and PDP-11 已经直接支持以零结尾的字符串。

值得注意的是，C 字符串的这一特性会导致很多令人讨厌的缓冲区溢出错误，包括严重的安全漏洞。例如，如果您忘记对作为源参数传递给strcpy 的字符串进行空终止，则该函数将继续从内存中的任何内容复制连续字节，直到源字符串的末尾，直到它碰巧遇到0，可能会覆盖目标字符串在内存中的位置之后的任何有价值的信息。

在您的代码示例中，字符串文字“Hello, world!”将被编译成一个 14 字节长的 char 数组。前 13 个字节将包含字母、逗号、空格和感叹号，最后一个字节将包含空终止符 '\0'，由编译器自动添加。如果您要访问数组的最后一个元素，您会发现它等于0。例如：

const char foo[] = "Hello, world!";
assert(foo[12] == '!');
assert(foo[13] == '\0');

但是，在您的示例中，message 只有 10 个字节长。 strcpy 将从message 地址开始将所有 14 个字节（包括空终止符）写入内存。前 10 个字节将写入堆栈上为 message 分配的内存，其余 4 个字节将简单地写入堆栈的末尾。在这种情况下，将这四个额外字节写入堆栈的后果很难预测（在这个简单的示例中，它可能不会造成任何伤害），但在实际代码中，它通常会导致数据损坏或内存访问违规错误。

【讨论】：

一个没有'\0'字节的char数组不是字符串。

写入 4 个额外字节是否会导致初始 10 个字节损坏或损坏堆栈上的其他一些内存位置（4 个字节）？在什么情况下会抛出分段错误而不是内存损坏？

【参考方案7】：

用你提到的语言记下它：

Java：

String str = new String("Hello");

Python：

str = "Hello"

Java 和 Python 都有“字符串”的概念，C 没有“字符串”的概念。 C 具有可以“只读”或可操作的字符数组。

C:

char * str = "Hello";  // the string "Hello\0" is pointed to by the character pointer
                       // str. This "string" can not be modified (read only)

或

char str[] = "Hello";  // the characters: 'H''e''l''l''o''\0' have been copied to the 
                       // array str. You can change them via: str[x] = 't'

字符数组是一系列连续字符，末尾有一个唯一的标记字符（通常为 NULL 终止符 '\0'）。请注意，在上述情况下，哨兵字符会自动为您附加。