C/C++语言基础--字符串(包括字符串与字符数组、字符串与指针、字符串处理函数等)，代码均可运行

本专栏目的

更新C/C++的基础语法，包括C++的一些新特性

前言

无论什么语言，字符串都是最重要、最基础的数据类型，他对二进制有很好的对应关系

在C语言中没有提供专门的处理字符串的类型，但是我们可以通过字符数组、开辟内存地址来处理字符串

本文将从字符串与字符数组的关系、字符串与内存的关系、字符串处理函数来讲解字符串。

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文章目录

字符串与字符数组

字符串与字符数组

字符和字符串

字符

普通字符：'a','1'
转义字符：'\a','\n'...

字符串

"Boy","Wy"

字符与字符串的区别

1，形式上不同

2，本质上：字符串有结束符 '\0'

字符A和字符串A所占内存空间不一样,以下代码输出分别是多少呢？

cpp 复制代码

printf("%d %d", sizeof('a'),sizeof("a"));

答案：

复制代码

1 2

解释：

char：内存是一字节，代表一个字符
"a"，代表一个字符串，它含有一个字符'\0'，代表字符串结束，故等于2
那请问：如果用strlen("a")，又会输出多少呢？？？请看后面分析

字符串与字符数组

在各种编程语言中，字符串的地位都十分重要，C语言中并没有提供"字符串"这个特定类型 ，而是以特殊字符数组的形式来存储和处理字符串 ，这种字符数组必须以空字符'\0'结尾

特点

字符数组可以没有'\0'
字符串必须要有'\0'
字符数组可以存储字符串

注意：字符串一定是字符数组，字符数组不一定是字符串

下列字符数组存储的是不是字符串：

cpp 复制代码

 char str[10] = {'1','b','c'};		//并不是字符串，没有\0
 char str[1] ={'\0'};		 	    //是字符串 等价于""
 "abcdedf"; 			            //也是字符串,编译器会自动的在双引号最后加，上\0
 char str[10] ="abcdef"; 			//字符串可以用字符数组表示{'a','b'...'\0'}
 char str[10]={''a,","b","c",'\0'}	//不是字符串
 char *p="maye";			        //一个字符指针指向字符串

总结：

编译器不会给字符数组自动添加'\0'
编译器会自动给双引号的字符串字面值加上'\0'
指针指向的字符串是常量，是没法修改的。

创建字符串两种形式

字符数组形式：char str[20];
字符指针形式：char* pc;

区别：

str是一个字符数组，字符串中的每个字符逐个存放，且可以随意修改
pc是一个字符指针，指向的是常量区的字符串，不能修改，只能访问

cpp 复制代码

char  str[20];     str="I love China!";    //(X) str是常量不能改变指向
char   *pc;        pc="I love China!";     //(√) pc是变量，可以改变指向

因此pc接受输入字符串时，要么指向一个字符串，要么开辟内存空间，

字符串内存区域

我们知道内存可以分为四区：

栈区
堆区
全局区(静态区)
代码区：存放二进制代码

其实在代码区和全局区之间还有一层文字常量区 ，用来存储字符串常量，生命周期随程序周期。

一下是某一位大佬写的，通过对比p1、p2、p3的内存区域，可以很明确的区别不同区的不同。

c 复制代码

//main.cpp  
int a = 0; //全局初始化区  
char *p1; //全局未初始化区  
main()  
{  
	int b; //栈  
	char s[] = "abc";// 栈  
	char *p2;// 栈  
	char *p3 = "123456";// 123456\0在常量区，p3在栈上。  
	static int c =0； //全局（静态）初始化区  
	p1 = (char *)malloc(10);  
	p2 = (char *)malloc(20);  
	//分配得来得10和20字节的区域就在堆区。  
strcpy(p1, "123456"); //123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。  
}

字符数组输入/输出

输入

scanf

使用scanf输入字符串时，遇到空格会自动截断，遇到回车结束,自动添加'\0'
输入超出范围时，不会进行越界检查，甚至能完全输出

gets_s

能读取空格，遇到回车结束,自动添加'\0'
输入超出范围时，会进行越界检查,如下图

getchar

cpp 复制代码

char str[10];
for(int i=0;i<10;i++)
{
    str[i] = getchar();
}
puts(str);	//如果结尾没有'\0',输出结果将不可预料，可以改为逐个字符输出

在结尾自动加上'\0'，养成良好习惯，否则在很多情况会出现很多问题

cpp 复制代码

for(int i=0;i<10;i++)
{
    str[i] = getchar();
    if(str[i] == '\n')
    {
        str[i] = '\0';
        break;
    }
}

输出

由于C语言中没有真正的字符串类型，可以通过字符数组表示字符串，因为它的元素地址是连续的，这就足够了。

复制代码

1. 从首地址开始逐字节寻址，把存储单元（一个字节）内的数据转换为ASCII字符格式输出。
2. 直到某一个字节内存的元素为字符'\0'时，输出此字符并且寻址结束。

如果字符数组里没有'\0'，那么使用printf (%s) 输出时，就找不到正确的结束标志，就会多输出一些乱码。

字符串处理函数(常用)

C语言提供了丰富的字符串处理函数，大致可分为字符串的输入、输出、合并、修改、比较、转换、复制、搜索几类。使用这些函数可大大减轻编程的负担。用于输入输出的字符串函数，在使用前应包含头文件"stdio.h"，使用其它字符串函数则应包含头文件"string.h"。

strlen

求字符串长度**(不包括\0)**，包括可以用 sizeof关键字

cpp 复制代码

strlen("hello maye");

strcpy/strncpy

把一个src拷贝到dest中去，要保证dst缓冲区有足够的内存。

strcpy 会在dest结尾添加\0
strncpy 不会在dest结尾添加\0

cpp 复制代码

char dest[10];
strcpy(dest, "maye");
puts(dest);

strcmp/strncmp/stricmp

比较str1和str2，str1 > str2 返回1，str1==str2 返回0，否则返回-1

cpp 复制代码

int res = strcmp("maye", "maye");
printf("res:%d\n", res);

strcat/strncat

把src连接到dest的末尾(\0的位置)

cpp 复制代码

char dest[20]="hello ";
strcat(dest, "maye");
puts(dest);

strchr/strrchr

在字符串string中查找字符val，存在返回val的开始位置，否则返回NULL

cpp 复制代码

char words[] = "hello every one,My name's maye";
puts(strchr(words, 'o'));

strstr

char* strstr(char* _String, char * _SubString)

在字符串string中查找子串substr，存在返回substr的开始位置，否则返回NULL

cpp 复制代码

char words[] = "hello every one,My name's maye";
puts(strstr(words, "one"));

其他(了解)

算法：刷题的时候很常用

strlwr 把字符串转成小写
strupr 把字符串转成大写
strset/strnset 把字符串s中的所有字符都设置成字符c
strrev 反转字符串
strdup 拷贝字符串，返回动态分配的内存，使用完毕后需要手动free

内存相关的处理函数(常用)

memcmp

内存比较，不仅可以比较字符串，还可以比较其他的内存
返回值为三种情况 >0, <0 , =0

cpp 复制代码

int arr[5] = { 1,2,6,4,5};
int arr1[5] = { 1,2,5,4,5 };
int ok = memcmp(arr, arr1, sizeof(int) * 5);
int ok1 = strcmp(arr, arr1);
printf("%d  %d\n", ok,ok1);

memcpy

内存拷贝

cpp 复制代码

int temp[5];
memcpy(temp, arr,sizeof(int)*5);
//strcpy(temp, arr);		//复制整型数组会有问题

for (int i = 0; i < 5; i++)
{
	printf("%d ", temp[i]);
}

memset

按字节对内存进行初始化

cpp 复制代码

char num[5];
memset(num, 127, sizeof(char) * 5);
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
	printf("%d ", num[i]);
}

nt temp[5];

memcpy(temp, arr,sizeof(int)*5);

//strcpy(temp, arr); //复制整型数组会有问题

for (int i = 0; i < 5; i++)

{

printf("%d ", temp[i]);

}

复制代码

### memset

+ 按**字节**对内存进行初始化

```cpp
char num[5];
memset(num, 127, sizeof(char) * 5);
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
	printf("%d ", num[i]);
}