C语言字符串

梦里梦外; 2021-11-11 03:04 463阅读 0赞

# 字符串的概念 #

我们可以把字符串储存在char类型的数组中，如果char类型的数组末尾包含一个表示字符串末尾的空字符\\0，则该数组中的内容就构成了一个字符串。

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因为字符串需要用\\0结尾，所以在定义字符串的时候，字符数组的长度要预留多一个字节用来存放\\0，\\0就是数字0。

char strname\[21\];  // 定义一个最多存放20个英文字符或十个中文的字符串

字符串也可以存放中文和全角的标点符号，一个中文字符占两个字节。char strname\[21\]用于存放中文的时候，只能存10个汉字。

字符串采用双引号包含起来，如："hello"、"中华人民共和国"、"A"、""。

# 占用内存的情况 #

一个字符占用一字节的内存，字符串定义时数组的大小就是字符串占用内存的大小。

char str\[21\];     // 占用21字节的内存

char str\[1024\];   // 占用1024字节的内存

# 字符串的初始化 #

char strname\[21\];

strname\[0\]=0;    // 把第一个元素的值置为0

或

memset(strname,0,sizeof(strname));  // 把全部的元素置为0

strname\[0\]=0;不够规范，并且存有隐患，在实际开发中，一般采用memset的函数初始化字符串。

# 字符串与指针 #

在C语言中，数组名是数组无素的首地址，所以在获取字符串的地址的时候，不需要用&取地址。

char strname\[21\];

memset(strname,0,sizeof(strname));

strcpy(strname,"abcdefghijk");     // 把abcdefghijk赋值给strname

printf("%s\\n",strname);              // 输出abcdefghijk

# 字符串的结尾标志 #

字符串的结尾标志是0，如果没有结尾标志的情况我们在数组章节中已介绍过，现在我们介绍结尾标志后面的内容如何处理。

char strname\[21\];

memset(strname,0,sizeof(strname));

strcpy(strname,"abcdefghijk");     // 把abcdefghijk赋值给strname

strname\[5\]=0;     // 强制把第6个元素赋值0

printf("%s",strname);   // 输出的结果是abcde

以上代码输出的结果是abcde，但是，在内存中的值仍是abcde0ghijk，后面的ghijk成了内存中的垃圾值。

不要让字符串的内存中有垃圾值，容易产生意外的后果，我们将在后面的内容中演示，所以字符串的初始化不建议采用把第一个元素的值置为0的方式（strname\[0\]=0）。

# 字符串的输出 #

字符串采用%s输出，可以加格式控制，常用的如下：

printf("=%10s=\\n","abcd");   // 输出10个字符宽度，右对齐

执行结果是=      abcd=

printf("=%-10s=\\n","abcd");  // 输出10个字符宽度，左对齐

执行结果是=abcd      =

如果输出的字符串的长度大于对齐格式中的数字，就按字符串的实际长度输出。

# 字符串越界 #

字符串是字符数组，字符串越界就是数组越界。字符串的越界是初级程序员经常犯的错误之一。

**示例（book80.c）**

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**       运行结果**

![20190804073807889.png][]

我们来分析一下book80.c。

前8行代码定义了两个字符串变量，每个能存放20个字符或10个中文，但实际赋值都超过了10个中文，从输出结果看，没有问题。

后6行代码采用了二维数组的方式定义了字符串变量，理论上说，与分开定义的两个字符串变量没有区别，但是，从输出结果看，很有问题。

真正的原因是这样的，在C语言中，数组越界肯定是非法的，但非法操作并不一定会出问题，前8行代码的字符串是越界了，但是strname1和strname2变量的内存之后的内存空间是未分配的，所以对strname1和strname2赋值过长也没关系。后6行代码就不一样了，二维数组的两个变量之间的内存是连续的，第一个元素之后没有多余的空间，所以第一个元素的值就出问题了。

总的来说，在C语言中，非法操作内存不一定会报错，要看运气。

在现实生活中，一个农民把庄稼种到了自家的地盘之外，如果地盘之外的地没有主人，是不会有问题的，但如果有主人，这事就肯定会引起纠纷。

# 字符串常用的库函数 #

## **1、获取字符串的长度（strlen）** ##

size\_t  strlen( const char\*  str);

功能：计算字符串长度，不包含\\0

返回值：返回字符串的字符数

strlen 函数计算的是字符串的实际长度，遇到第一个\\0结束。

函数返回值一定是size\_t，是无符号的整数，即typedef unsigned int size\_t。

如果你只定义字符串没有初始化，结果是不定的，它会从首地址一直找下去，直到遇到\\0停止。

char name\[50\];

memset(name,0,sizeof(name));

strcpy(name, "wucongzhou");

printf("name 的长度是%d\\n",strlen(name));     // 输出结果：name 的长度是10

memset(name,0,sizeof(name));

strcpy(name, "西施");

printf("name 的长度是%d\\n",strlen(name));     // 输出结果：name 的长度是4

还有一个注意事项，sizeof返回的是变量所占的内存数，不是实际内容的长度。

char buf\[10\] = "abc";

sizeof(buf)为10。

strlen(buf)是3。

## **2、字符串复制或赋值（strcpy）** ##

char \*strcpy(char\* dest, const char\* src);

功 能: 将参数src字符串拷贝至参数dest所指的地址。

返回值: 返回参数dest的字符串起始地址。

复制完字符串后，在dest后追加0。

如果参数dest所指的内存空间不够大，可能会造成缓冲溢出的错误情况。

## **3、字符串复制或赋值（strncpy）** ##

char \* strncpy(char\* dest,const char\* src, const size\_t n);

功能：把src前n字符的内容复制到dest中

返回值：dest字符串起始地址。

**如果src字符串长度小于n，则拷贝完字符串后，在dest后追加0，直到n个。**

**如果src的长度大于等于n，就截取src的前n个字符，不会在dest后追加0；**

dest必须有足够的空间放置n个字符，否则可能会造成缓冲溢出的错误情况。

## **4、字符串拼接（strcat）** ##

char \*strcat(char\* dest,const char\* src);

功能：将src字符串拼接到dest所指的字符串尾部。

返回值：返回dest字符串起始地址。

dest最后原有的结尾字符\\0会被覆盖掉，并在连接后的字符串的尾部再增加一个\\0。

dest要有足够的空间来容纳要拼接的字符串，否则可能会造成缓冲溢出的错误情况。

## **5、字符串拼接（strncat）** ##

char \*strncat (char\* dest,const char\* src, const size\_t n);

功能：将src字符串的前n个字符拼接到dest所指的字符串尾部。

返回值：返回dest字符串的起始地址。

如果n大于等于字符串src的长度，那么将src全部追加到dest的尾部，如果n大于字符串src的长度，只追加src的前n个字符。

strncat会将dest字符串最后的\\0覆盖掉，字符追加完成后，再追加\\0。

dest要有足够的空间来容纳要拼接的字符串，否则可能会造成缓冲溢出的错误情况。

## **6、字符串比较（strcmp、strncmp）** ##

int strcmp(const char \*str1, const char \*str2 );

功能：比较str1和str2的大小;返回值：相等返回0，str1大于str2返回1，str1小于str2返回-1；

int strncmp(const char \*str1,const char \*str2 ,const size\_t n);

功能：比较str1和str2的大小;返回值：相等返回0，str1大于str2返回1，str1小于str2返回-1；

两个字符串比较的方法是比较字符的ASCII码的大小，从两个字符串的第一个字符开始，如果分不出大小，就比较第二个字符，如果全部的字符都分不出大小，就返回0，表示两个字符串相等。

在实际开发中，程序员一般只关心字符串是否相等，不关心哪个字符串更大或更小。

## **7、字符查找（strchr、strrchr）** ##

char \*strchr(const char \*s,const int c);

返回一个指向在字符串s中第一个出现c的位置，如果找不到，返回0。

char \*strrchr(const char \*s,const int c);

返回一个指向在字符串s中最后一个出现c的位置，如果找不到，返回0。

## **8、字符串查找（strstr）** ##

char \*strstr(const char\* str,const char\* substr);

功能：检索子串在字符串中首次出现的位置。

返回值：返回字符串str中第一次出现子串substr的地址；如果没有检索到子串，则返回0。

# strncpy函数的坑 #

以上章节介绍了字符串处理的库函数，其中strcpy、strncpy、strcat、strncat几个函数会改变字符串的值，那么这几个函数在处理字符串的时候，是否合理的处置了字符串的结尾标志呢？不一定，我们来看以来的示例。

**示例（book81.c）**

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**       运行结果**

![20190804073918264.png][]

注意，在字符串前后输出=号，把字符串夹起来，是为了更清楚的显示字符串前后是否有其它的内容，这是调试技巧。

在book81.c中，第一段和第三段是相同的代码，却输出了不同的结果，为什么呢？

**如果src的长度大于等于n，就截取src的前n个字符，不会在dest后追加0；**

我认为这是strncpy函数的缺陷。解决这个问题的方法就是，字符串在每次使用前习惯性的的初始化为0，或重写strncpy函数。

# 应用经验 #

## **1、留有余地** ##

字符串的strcpy和strcat函数要求dest参数有足够的空间，否则会造成内存的泄漏，所以在实际开发中，定义字符串的时候，可以大一些，例如姓名，中国人的姓名以两三个汉字为主，最多五个，少数民族可能十几个，外国人的很长，喜欢在自己的名字前加上爷爷的名字和外公的名字，那么我们在定义变量的时候，可以char name\[301\];存放他祖宗十八代的名字也没有问题。

内存不值钱，程序的稳定性高于一切。

## **2、变量初始化** ##

字符串初化的可以避免入坑。

## **3、重写strcpy和strcat函数** ##

重写strcpy、strncpy、strcat和strncat函数，解决三个问题：

1）变量初始化。

2）内存溢出。

3）修复strncpy的缺陷。

## **4、位置（地址）偏移的用法** ##

char strname\[21\];

memset(strname,0,sizeof(strname));

strcpy(strname,"abcdefghijk");     // 把abcdefghijk赋值给strname

char strname1\[21\];

memset(strname1,0,sizeof(strname1));

strcpy(strname1,strname+1);       // 把bcdefghijk的值赋给strname1

strncpy(strname1,strname+2,3);    // 把cde的值赋给strname1

当然，对strname1也可以使用偏移量。

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来源：C语言技术网（[www.freecplus.net][]）

作者：码农有道

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