2014 November 15 C

第九章-字符串

简介

  1. 在第七章-数组与第八章-指针中都简单的讲了字符串
  2. 本章将着重讲解C语言的字符串
  3. 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，因此，也将这种特定字符数组称为C风格字符串
  4. 本节讨论字符串和字符串的一些处理函数。 C风格字符串是字符数组的一种特例，这个“特”字体现在“以’\0’（空字符，null character）结尾”，如何声明创建一个C风格字符串，如何使用C风格字符串，这是本节要解决的问题

字符数组

  1. 字符数组的定义
    1. 形式为：
      1. char  数组名[ 常量表达式 ]；
      2. 如：char a[100];
      3. 定义了一个字符数组，名字叫c；
      4. a数组的数据类型是char
      5. [100] 表示a中存储有100个字符元素；
      6. 这100个字符元素的名字分别是：[0],a[1],a[2], …… ,a[99]
  2. 字符数组的初始化

    1. 字符数组的常见初始化形式如下例：

       char c[5]={ ‘a’,’b’,’c’,’d’,’e’ };
      1. 如果初始化时初值个数大于数组长度，会报错。
      2. 如果初始化时初值个数小于数组长度，系统会为剩余元素自动赋值为’\0’ 。
    2. C语言允许用字符串常量来初始化字符数组：
      1. char c[100] ={"C Program"};
      2. 上面的例子也可以写成：char c[100] ="C Program";
    3. 两种初始化的区别：

      1. 字符串就是字符数组,字符数组不一定是字符串

         //字符串就是结尾带\0的字符数组,只是展示方式不同
 // "jack" == {'j','a','c','k','\0'}

      2. 字符串的一个初始化

         void test2()
 {
     // 都是字符串
     char name[8] = "it";
     char name2[8] = {'i', 't', '\0'};
     // \0的ASCII码值是0(相当于\0)
     char name3[8] = {'i', 't', 0};
     //元素不够,直接补零(相当于\0)
     char name4[8] = {'i', 't'};
     // 不算是一个字符串（只能说是一个字符数组）
     char name5[] = {'i', 't'};
 }
  3. 字符数组的输入输出
    1. 字符指针变量与字符数组
      1. char  *cp; 与 char str[20];

      2. str由若干元素组成，每个元素放一个字符；而cp中存放字符串首地址

         char  str[20];     
 str=“I love China!”;  //错误
 char   *cp; 
 cp=“I love China!”;   //正确
        1. str是地址常量；cp是地址变量

    2. cp接受键入字符串时,必须先开辟存储空间

       //正确
 char  str[10];
        scanf(“%s”,str); 
        //错误
        char  *cp;
        scanf(“%s”,  cp); 
            
        //修改为
        char *cp,str[10];
        cp=str;
        scanf(“%s”,cp);     

    3. 字符指针输出字符

      void main( )
       {   char  *string=“I  love China!”;
            printf(“%s\n”,string);
            string+=7;
            while(*string)
             {      putchar(string[0]);
                     string++;
              }
        }
  4. 字符串与字符数组的关系
    1. 字符串用一维字符数组存放
    2. 字符数组具有一维数组的所有特点
      1. 数组名是指向数组首地址的地址常量
      2. 数组元素的引用方法可用指针法和下标法
      3. 数组名作函数参数是地址传递等
    3. 区别
      1. 存储格式：字符串结束标志
      2. 赋值方式与初始化
      3. 输入输出方式：%s  %c

(char *a  char a[])小结

用字符数组和字符指针变量都能实现字符串的存储和运算，但它们二者之间是有区别的，不应混为一谈，主要有以下几点

  1. 字符数组由若干个元素组成，每个元素中放一个字符，而字符指针变量中存放的是地址（字符串第1个字符的地址），决不是将字符串放到字符指针变量中。

  2. 赋值方式。可以对字符指针变量赋值，但不能对数组名赋值。

     char *a; a=”I love China!”;  // 对
 char str[14];str[0]=’I’;  // 对
 char str[14]; str=”I love China!”; //错

  3. 初始化的含义

     char *a=”I love China！”; 与
 char *a; a=”I love China！”;等价
 char str[14]= ”I love China！”;与
 char str[14];  str[]=”I love China！”;    不等价
  4. 存储单元的内容

    1. 编译时为字符数组分配若干存储单元，以存放各元素的值，而对字符指针变量，只分配一个存储单元存储地址

       char *a; scanf(“%s”,a);  // 错
 char *a,str[10];      
 a=str;                  
 scanf (“%s”,a);      //对

  5. 指针变量的值是可以改变的，而数组名代表一个固定的值(数组首元素的地址)，不能改变。

     int main()
 { char *a="I love China!";//不能改为char a[]=“I love China!”;
 //只有变量才能加，如果为a[]，那么a就是常量了
    a=a+7;    
    printf(“%s\n”,a);   
    return 0;}

  6. 字符数组中各元素的值是可以改变的，但字符指针变量指向的字符串常量中的内容是不可以被取代的。

     char a[]=”House”,*b=” House”;
 a[2]=’r’;        对
 *(b+3) = 'x';    //错误，因为” House”在常量区是不能被修改的
  7. 引用数组元数
    1. 对字符数组可以用下标法和地址法引用数组元素（a[5],*(a+5)）。如果字符指针变量p=a，则也可以用指针变量带下标的形式和地址法引用（p[5],*(p+5)）。
    2. char *a=″I love China!″;
    3. 则a[5]的值是第6个字符，即字母’e’

  8. 用指针变量指向一个格式字符串，可以用它代替printf函数中的格式字符串。

     char *format;
 format=”a=%d,b=%f\n”; 
 printf(format,a,b);
 相当于printf(“a=%d,b=%f\n”,a,b);

字符串的操作：

  1. 字符串的初始

     char a[100] = "I Love China";
 char b[] = "I Love China";
 char *c = "I Love China";
 char d[6] = { 'c', 'h', 'i', 'n', 'a', '\0' };
 printf("%s\n", a);
 printf("%s\n", b);
 printf("%s\n", c);
 printf("%s\n", d);
  2. 相关输入输出函数处理字符串

    1. scanf和printf

       char ch[100];
 scanf(“%s”,ch);/*空格、制表符、换行为分隔符*/

 printf(“%s”,ch);/*输出后不会自动换行*/

    2. gets和puts

       char ch[100];
 gets(ch);/*回车为分隔符*/

 puts(ch); /*输出后会自动换行*/

  3. 字符串复制函数strcpy

     #include <stdio.h> 
 #include <string.h>
 void main(void)  /*主函数*/
 {
 char str1[256]={'\0'};  /*开辟一字符数组str1*/
 char str2[256]={'\0'};  /*开辟一字符数组str2*/
 printf ("请输入第1个字符串: \n");  /*提示用户输入第1个字符串*/
 gets (str1);  /*使用gets函数读取一行输入*/
 strcpy(str2,str1);  /*将第1个字符串复制给第2个字符串*/
 printf("第2个字符串为：\n%s",str2);  /*输出第2个字符串*/
 getchar();    /*等待，按任意键继续*/
 }
  4. 字符串的拼接
    1. sprintf函数：把格式化的数据写入某个字符串缓冲区。
    2. 形式：int sprintf( char *buffer, const char *format, [ argument] … );
      1. buffer：char型指针，指向将要写入的字符串的缓冲区。
      2. format：格式化字符串。
      3. [argument]…：可选参数，可以是任何类型的数据。
      4. 返回值：字符串长度（strlen）

    3. 代码示例：

       //字符串拼接
 void test3(){
 	//调用window系统的cmd命令连续打开5个计算器
 	//char a[100] = "for /l %i in (1,1,5) do calc";
 	//system(a);
 	//格式化一个字符串把他打印出来
 	//printf("for /l %%i in (1,1,%d) do %s", 5, "calc");
        
 	//printf：是往屏幕里面输出
 	//sprintf：是往字符串里面输出
 	char a[100] = { 0 };
 	int num = 0;
 	char op[30] = { 0 };
 	//通过屏幕输入
 	scanf("%d%s", &num, op);
 	//拼接新的字符串,此时的a已经是新的字符串了
 	sprintf(a, "for /l %%i in (1,1,%d) do %s", num, op);
 	//调用新的字符串
 	system(a);
 }
  5. 字符串的分离：
    1. 形式 int sscanf( string str, string fmt, mixed var1, mixed var2 ... );
    2. sscanf与scanf类似，都是用于输入的，只是后者以键盘(stdin)为输入源，前者以固定字符串为输入源。

    3. 代码举例：

       //字符串分离
 void test4(){
 	//scanf 是屏幕输入
 	//sscanf 是字符串输入
 	//提取出1000,要输入的字符串
 	char a[100] = "我有1000元";
 	//要分离出的数据
 	int num;
 	//字符串输入分离
 	sscanf(a, "我有%d元", &num);
 	//打印为1000
 	printf("%d", num);
 }
  6. 字符串的查找
    1. 函数：strstr()
    2. strstr() 函数搜索一个字符串在另一个字符串中的第一次出现。
    3. 找到所搜索的字符串，则该函数返回第一次匹配的字符串的地址；如果未找到所搜索的字符串，则返回NULL。
    4. 函数名: strstr
    5. 函数原型：extern char *strstr(const char *str1, const char *str2);
    6. 语法：* strstr(str1,str2)
    7. str1: 被查找目标　string expression to search.
    8. str2: 要查找对象　The string expression to find.
    9. 返回值：若str2是str1的子串，则先确定str2在str1的第一次出现的位置，并返回此位置到str1末尾的所有字符；如果str2不是str1的子串，则返回NULL。（注：若想返回str2在str1第一次出现的位置，不是这个函数）

    10. 代码举例：

      int main(){
	char str[100] = "my name is cheng";
	char str2[20] = "chen";
	char *p = strstr(str, str2);
	if (p == NULL){
		printf("没有找到");
	}
	else
	{
		printf("找到");
	}
	getchar();
	return 0;
}
  7. 字符串的比较
    1. strcmp函数:
    2. C/C++函数，比较两个字符串。设这两个字符串为str1，str2，若str1==str2，则返回零；若str1>str2，则返回正数；若str1<str2，则返回负数。
    3. 原型：extern int strcmp(const char *s1,const char * s2);
    4. 所在头文件：string.h
    5. 功能：比较字符串s1和s2。
    6. 一般形式：strcmp(字符串1，字符串2)
    7. 说明：
      1. 当s1<s2时，返回为负数
      2. 当s1=s2时，返回值= 0
      3. 当s1>s2时，返回正数
    8. 即：两个字符串自左向右逐个字符相比（按ASCII值大小相比较），直到出现不同的字符或遇’\0’为止。如： A"<"B" "a">"A" "computer">"compare"
    9. 特别注意：strcmp(const char *s1,const char * s2)这里面只能比较字符串，不能比较数字等其他形式的参数。
  8. 字符串前n字母比较函数
    1. 函数名：strncmp
    2. 功能：比较字符串的前N个字节
    3. 用法：比较字符串str1和str2的大小，如果str1小于str2，返回值就<0,如果相等就=0；len指的是str与str2比较的字符数。
    4. 比较2个字符串的前7个字节：strncmp（str1,str2,7）；
  9. 字符串处理函数strchr
    1. 功能： 查找字符串str中首次出现字符c的位置
    2. 说明：返回首次出现c的位置指针，如果str中不存在c，则返回NULL;
    3. char *p = strchr(str,'c');
  10. 字符串连接函数strcat
    1. 字符串连接函数的原型为：char* strcat(字符串1，字符串2);
    2. 所在头文件：string.h
    3. 功能：
      1. 把字符串2的前n个字符添加到字符串1结尾处(覆盖字符1结尾处的\0)，并添加\0。
    4. 说明：字符串1、字符串2所指向内存区域不能重叠，字符串1必须有足够的空间，来容纳字符串2
    5. 返回指向字符串1.
    6. 示例：strcat("333", "ddd", 2);
  11. 字符串处理函数atoi
    1. 函数名：atoi
    2. 功能：将字符串转换成整形数

    3. 示例

       char a[18] = "e8848";
 int num = atoi(a);
 //转化的时候，传递字符串的地址，地址不要求是首地址，
 //字符串的任何地址都可以，num起到接受赋值作用，
 //转化成功就是整数，失败就是0，出现非数字字符就会转化失败
  12. strset
    1. 函数名：strset
    2. 功能：将一个串中的所有字符都设为指定字符

    3. 示例：

       char str[20] = "eee888";
 _strset(str,‘8’);
 //str就全部是：”888888“
  13. strrev
    1. 功能：串倒转

    2. 示例

       char *str =  strrev("123");
   //"321"
  14. 字符大小写转换函数
    1. 函数名：strlwr
    2. 功能：大小写转换

    3. 程序例：

       //大写转小写
 char *str =  strlwr("ABC");
    4. Strupr字符串全部转大写
      1. 在某些场合，要求输入一个字符串，如果是大小写无关的，问题就来了，比如，在大小写无关意义下，“AB”、“ab”、“aB”、“Ab”都是等价的，这仅仅是两个字母的情况，如果字母更多，情况更复杂，在程序中去一一判断也很不现实，为此，C标准库提供了字符串处理函数strupr，用于将字符串中所有的字母都转换成大写形式，其原型为；
      2. char* strupr(字符串);
  15. 常用内存函数
    1. memset
      1. 在头文件memory.h中 头文件memory.h为内存操作函数头文件
      2. 第一个参数是内存的首地址，第二个参数是要设置的字符，第三个参数是正数，从首地址开始设置多少个字节为第二个参数
      3. 多用于清空字符串,用法 memset(str,’\0’,strlen(str));

      4. 示例：

         //内存替换
 char str[100] = "falksjaldjladsjfjkl";
 memset(str, 'A', 10);
 printf("%s\n", str);
    2. memcpy
      1. memcpy 是字符串覆盖函数，在头文件memory.h中
      2. memcpy 的三个参数 第一个参数是被覆盖的字符串，第二个参数是覆盖到的字符串，第三个参数是覆盖的字符串的位数

      3. 下面代码为 从字符串str1中复制5位字符覆盖掉str的前5位。

         char str[100] = "falksjaldjladsjfjkl";
 char str1[100] = "11111111";
 memcpy(str, str1, 5);
 printf("%s\n", str);

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