csp信奥赛c++之字符数组与字符串的区别

csp信奥赛c++之字符数组与字符串的区别

一、字符数组与字符串的区别（详细讲解）

在C++（尤其信奥赛CSP常用环境）中，"字符数组"和"字符串"通常指两种不同的数据类型或存储方式：

特性	字符数组 (char[])	字符串 (std::string)
本质	由若干连续字符元素构成的数组，以\0（空字符）作为结束标志（C风格字符串）。	C++标准库提供的类，封装了动态字符序列，不需显式处理结束符。
定义方式	char s[100]; 或 char s[] = "hello";	#include <string> 后 string s; 或 string s = "hello";
结束标志	必须有\0，否则不是合法的C字符串，容易越界。	内部维护长度，无\0依赖。
长度获取	strlen(s) 遍历直到\0，时间复杂度O(n)。	s.length() 或 s.size()，O(1)直接返回。
赋值	不能直接用=赋值（除非初始化），需strcpy或循环。	支持=赋值、拷贝。
比较	strcmp(s1, s2) 按字典序，返回正负0。	支持关系运算符 ==, !=, <, >, <=, >=，更直观。
拼接	strcat(dest, src) 易溢出，需确保空间足够。	+ 或 += 操作符，自动管理内存。
输入输出	cin >> s（遇空白停止）或cin.getline(s, size)。cout << s。	cin >> s（遇空白停止）或getline(cin, s)。cout << s。
内存管理	固定大小（静态或局部数组），动态分配需new[]并手动释放。	自动扩容，自动释放（RAII）。
常用函数	strlen, strcpy, strcat, strcmp, strchr等（需<cstring>）。	.append(), .substr(), .find(), .replace()等成员函数。
安全性	容易缓冲区溢出，需小心边界。	相对安全，但注意[]下标越界（未检查）。

核心要点：

• 字符数组本质是数组，C风格字符串是约定以\0结尾的字符数组。
• std::string是类类型，提供面向对象的字符串操作。
• 信奥赛中两种都会用到，但std::string更常用且安全，除非题目明确要求用字符数组（比如内存极紧张或考察C函数）。

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二、选择题（单选题，共8题）

1. 关于字符数组与string类型，下列说法正确的是（ ）

A. 字符数组必须以'\0'结尾，否则strlen函数会出错（产生未定义行为）。

B. string类型的字符串在内存中一定以'\0'结尾。

C. 使用char s[10] = "hello"时，sizeof(s)等于strlen(s)。

D. string对象可以直接用scanf输入。

2. 以下代码片段中，能正确输出字符串长度的是（ ）

char a[20] = "CSP";
string b = "NOIP";

A. cout << strlen(a) << " " << b.length();

B. cout << sizeof(a) << " " << sizeof(b);

C. cout << strlen(a) << " " << strlen(b);

D. cout << a.size() << " " << b.size();

3. 若有定义char s[10] = "abc";，则执行strcat(s, "def");后，下列说法正确的是（ ）

A. 程序正常运行，s变为"abcdef"。

B. 可能发生数组越界，因为空间不足。

C. 编译错误，因为s不能作为strcat的第一个参数。

D. 运行时输出"abcdef"但会导致内存泄漏。

4. 关于字符串输入，以下写法不会出现问题的是（ ）

A. char s[5]; cin >> s; 用户输入"hello"

B. string s; getline(cin, s);

C. char s[10]; gets(s);

D. string s; scanf("%s", s);

5. 下列表达式中，能正确判断两个C风格字符串是否相等的是（ ）

A. if (s1 == s2)

B. if (strcmp(s1, s2) == 0)

C. if (strcpy(s1, s2) == 0)

D. if (s1 = s2)

6. 已知char s[20] = "CSP";，以下操作后，输出结果正确的是（ ）

strcpy(s, "NOIP");
cout << s;

A. NOIP

B. CSPNOIP

C. NOIP+随机字符

D. 编译错误

7. 若char a[] = "abc"; char b[] = "abc";，则strcmp(a, b)的返回值是（ ）

A. 0

B. 正数

C. 负数

D. 不确定

8. 以下关于sizeof和strlen的说法，正确的是（ ）

A. 对char s[10] = "test";，sizeof(s)为5，strlen(s)为4。

B. 对char s[20] = "abc";，sizeof(s)等于strlen(s) + 1。

C. 对string s = "hello";，sizeof(s)等于s.length()。

D. 对char s[] = "hello";，sizeof(s)为6，strlen(s)为5。

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三、判断题（正确填√，错误填×，共6题）

1. char str[5] = "China"; 是合法的定义，并且字符串长度为5。 （ ）

2. 使用 strlen 计算字符数组长度时，遇到第一个 '\0' 就停止，不会关心数组实际大小。 （ ）

3. char s[10]; s = "CSP"; 是正确的赋值语句。 （ ）

4. 对于 string s = "abc";，s[3] 的访问是合法的，返回 '\0'。 （ ）

5. 使用 cin >> s 输入字符串到 string 对象时，可以读取包含空格的整行文本。 （ ）

6. char s[100]; cin.getline(s, 100); 与 string s; getline(cin, s); 都能读取一行，但前者需要指定最大长度。 （ ）

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四、参考答案及简析

选择题答案

1. A （B：string不一定以'\0'结尾；C：sizeof(s)=10，strlen=5；D：scanf不能直接用于string）
2. A （B:sizeof(a)=20, sizeof(b)是对象大小；C:strlen(b)错误；D:a没有size()成员）
3. A （数组大小10，"abc"占4字节，追加"def"（含'\0'）共7字节，空间足够）
4. B （A输入"hello"需6字节越界；C gets已废弃危险；D scanf参数错误）
5. B （C风格字符串比较用strcmp；==比较地址）
6. A （strcpy覆盖原内容）
7. A （内容相同，strcmp返回0）
8. D （A：sizeof(s)=10，strlen=4；B：sizeof(s)=20，strlen=3，不相等；C：sizeof(s)是类对象固定大小，不是字符串长度）

判断题答案

1. × （"China"需6字节（含'\0'），数组只有5，越界）
2. √
3. × （数组名不能直接赋值）
4. × （s[3]越界，未定义行为）
5. × （cin >> 遇空白停止，不能读空格）
6. √

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