【C语言】C语言字符串 | 关于String | 通过国外教材讲解字符串 | 专栏遗漏知识点补充

前言：

考虑到之前在专栏中讲字符串的时候有些知识点没有详细地讲解，所以本篇是对字符串相关的知识点的补充篇！例如 %s 输出左对齐右对齐，限制格数等知识，在那个专栏的部分代码中出现了，但只是用注释简单的提了下，并没有详细地讲，所以本篇将针对部分遗漏的知识点进行补充和巩固。本篇通过C语言教材《The C Programming Language》作为参考进行讲解。

《维生素C语言》 专栏（分别基础部分和进阶部分）

               【维生素C语言】第十一章 - 字符串函数与内存函数

0x00 字符串概念（String concepts）

① 字符串是连续排列的字符。

② 因为字符串的长度是可变的，所以体现方法也很多样。

? C语言中使用斜杠0来表示一个字符串的结束。

0x01 斜杠0（The String Delimiter）

❓ 为什么需要斜杠0？

① C语言中没有字符串（String）数据类型。

② C语言使用字符数组（Char array）来保存字符串。

为了能够更好地区分 String 和 Char Array ，我们需要斜杠0。

0x02 字符串常数（String Literals & String Constant）

? 字串串常数是由大引号括起来的字符序列（character"s sequence）

“C is a high-level language”“Hello”

字符串常数是指针

如果使用字符串常数，C将自动生成character数组并储存，并返还该数组的起始地址。

? 所以，可以将字符串上的数字作为数组名：

#include int main(void) {    printf("%c/n", "Hello"[1]);        return 0;}

? 字符常数是由单引号标出的单个字符

"a", "b", "c", "1", "2", "3""/0", "/n" 

根据ASCII码体系分类，对应 0~255：比如 "A" = 65，"/0" = 0

因为是整数，所以可以进行字符常数 + 整数的整数运算

当然，可以用在各种地方：

if( ‘A’ <= c && c <= ‘Z’ )

0x03 存储（Storing Strings and Characters）

? 如下图所示，字符串和字符存储在内存中是有差异的：

因此，储存字符串常数时，需要考虑到存放斜杠0的空间。

举个例子，为了保存 “Hello” 这个字，5个字符 + 斜杠0，总共需要6个空间。

0x04 字符串初始化的四种方法

① 给定数组大小

② 不给定数组大小

③ 使用指针

④ 先声明再用单引号逐个输入

? 字符串初始化时，使用指针和数组的差异：

char *p = "abcdef";char s[] = "abcdef";

p 作为指针变量有额外的存储空间，但是 s 只表示数组的起始地址，它并不是一个变量。

0x05 字符串和指针（Strings and Pointers）

字符串存储在数组中，因为数组名是指针，所以可以利用它输出下列字符串：

#include int main(void) {    char greeting[] = "Hello";    char* ptr;    ptr = greeting;    while(*ptr != "/0") {        printf("%c", *ptr);        ptr++;    }    printf("/n");    return 0;}

? %s 可以从指针的起始地点开始输出到斜杠零停止

? 我们还可以这么干：

#include int main(void) {    char s[] = {"a", "b", "c", "d", "e", "/0"};    printf("从头开始输出: %s/n", s);    printf("跳过2位后开始输出: %s/n", s + 2);    return 0;}

? 运行结果：

从头开始输出：abcde

跳过2位后开始输出：cde

0x06 字符串输入输出函数 String input/output function

利用scanf 和printf ，可以进行字符串的输入输出。

? scanf：

scanf("%s", month);

? 输入长度为9的字符串并保存到数组中：

char month[10];scanf("%9s", month); // 限制

? 注意事项：

用 %s 接收时无法接收到 blank（“”）、tab（“/ t”）等。

不满足条件的地方和它后面的部分都会被无视。

? 利用 scanf 函数输入字符串的示例程序

#include int main(void) {    char str[10];    char *p;    printf("输入一个字符串: ");    scanf("%9s", str); //限制最多接收9个    p = str;    while(*p != "/0") {  //利用while让字符串逐字符输出        printf("%c", *p);        p++;    }    printf("/n");    return 0;}

? 运行测试：

 最多接收9个，所以结果为 123456789

 证明 %s ，空格会阻断。

? 使用 print 函数打印字符串

和 scanf 一样，使用 %s 输出字符串

只输出 /0 之前的内容，所以如果字符串中间有 /0，则后面的内容不会被输出。

? 利用 printf 函数输出字符串的示例程序：

#include int main(void) {    printf("|%30s|/n", "This is the string");    printf("|%-30s|/n", "This is the string");    printf("|%-15.14s|/n", "12345678901234567890");    printf("|%15.14s|/n", "12345678901234567890");    return 0;}

? 运行结果：

0x07 gets / fgets 函数

它们和根据格式输入的 scanf、fscanf 等不同，gets 和 fgets 是没有格式的读入行的函数。

? gets 函数的原型：

char* gets(char* strPtr);成功：返回 strPtr 的地址失败：返回 NULL

从键盘那接收一行，保存到 strptr 中。（ /n 之前算作为一行，/n 被置换为 /0”保存）

? 注意事项：如果其长度比 strPtr 的长度长，那么 strPtr 后面的内存就会被侵犯，要注意 Segmentation fault 的发生！

? fgets 函数的原型：

char* fgets(char* strPtr, int size, FILE *fp);成功：返回 strPtr 的地址失败，触尾部(EOF)：NULL

从文件指针 FILE* 开始，fp 那里开始读取一行并保存到 strptr 中。

最大读取个数为 size-1 个。（ /n 之前算作为一行，/n 被置换为 /0”保存）。

在文件指针 FILE* 上设置 stdin，就可以从键盘上输入了。通常来说，与 gets 函数 相比我们更建议使用 fgets 函数。

? fgets 用法演示：

#include int main(void) {    char str[81];    printf("请输入一个字符串: ");    fgets(str, sizeof(str), stdin);    printf("你输入的字符串是：/n/t%s", str);    return 0;}

? 运行结果：

0x09 puts / fputs 函数

不同于按格式输出 printf 和 fprinf 函数 ，puts 和 fputs 是不格式化直接打印一行的函数。

? puts 函数的原型：

int puts (const char *strPtr);成功：返回打印的字符数（包括被置换成/0的/n）失败：EOF(-1)

• 将 strPtr 的字符串作为一行输出到屏幕上。

? 注意事项：

① 由于 /0 被 /n 替换，如果字符串末尾有 /n ，换行会出现两次。

② 由于只输出 /0，所以如果字符串中间有 /0，则忽略后面的部分。

? fputs 函数的原型：

int fputs (const char *strPtr, FILE *fp);成功：返回1失败：返回EOF（-1）

将 strPtr 的字符串录入到文件指针 fp 中。

strPtr 必须以 /0 结尾，并且不会输出空字符。

由于只输出 /0，如果字符串中间有 /0 ，则会忽略后面的内容。

如果将 stdout 提供给文件指针 fp，就可以将其输出到屏幕上。

gets 函数与 fgets 函数有着巨大的差异。

? fputs 用法演示：

#include int main(void) {    char str[] = "True Self Is Without From.";    char* pStr = str; //指定字符串起始位置    fputs(pStr, stdout); //从头到尾输出    fputs("/n", stdout);    fputs(pStr + 13, stdout); //从13个那开始输出    return 0;}

? 代码演示：

? fgets / fputs 用法演示

#include int main(void) {    char str[81];    while(fgets(str, sizeof(str), stdin) != NULL) {        if("A" <= str[0] && str[0] <= "Z")            fputs(str, stdout);    }    return 0;}

参考文献：

Computer Science: A Structured Programming Approach Using C – BEHROUZ. FOROUZAN, RICHARD F.GILBERG

The C Programming Language - Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie, Practical C Programming - Steve Oualline

本篇完。