C语言字符串知识

一、什么是字符串？

字符串是一个或多个字符的序列（包括：数字、字母、空格等）如：
“This is an array of strings” 要注意：双引号不是字符串的一部分。双引号仅告诉编译器它括起来的是字符串

二、如何定义字符串

C语言没有专门用于存储字符串的变量类型（java中 String 这种），字符串都被存储在char类型的数组中。数组都由连续存储单元组成，字符串中的字符被存储在相邻的存储单元中，每个存储单元（一字节）存储一个字符。

​ 在 C 语言中，字符串通常是以字符数组的形式存在的。 我们可以通过直接赋值或使用特定的函数来初始化字符串。

1、字符串常量

双引号括起来的内容称为字符串常量（C语言中不存在字符串变量）。
双引号中的字符和编译器自动加入末尾的\0字符，都作为字符串存储在内存中

#include <stdio.h>
int main()
{

// 在C语言中，字符串字面量（如 "this is test"）通常被存储在程序的只读数据段中，
// 并且每次程序中使用相同的字符串字面量时，它们会共享同一个内存地址。
// 而当你将字符串字面量赋值给一个字符数组（如 char arr[] = "this is test";）时，
// 数组 arr 会在栈上分配空间，并将字符串的副本存储在那里。

	char arr[] = "this is test";
	printf("%p \n%p","this is test",arr);

//	第一个% p 打印的是字符串字面量 "this is test" 的地址，这是在程序的只读数据段中的地址。
//	第二个 % p 打印的是数组 arr 的地址，这是在栈上的地址。
//	这里的地址表示的是数组的首地址

}

运行结果：

2、字符数组

字符数组： 存放字符数据的数组

初始化字符数组：

1. 我们在定义字符串数组时，如果在程序运行前知道要存储内容，就可以开辟足够大的空间用来存储字符串，或是省略数组初始化声明中的大小（编译器会自动计算数组大小，并开辟出足够大的空间）。

   // 初始化字符数组
   //	编译器会自动计算数组大小，并开辟出足够大的空间
   char arr[]    = "this is test";
   char arr2[15] = "this is test";
   // 在开辟空间大于字符串所需空间时，空间剩余部分会被初始化为‘\0’,测试看一下
   
   printf("%s\n", arr);
   printf("%s", arr2);
   

arr【2】测试结果：

2. 不常用的初始化

char arr1[] = {'A','B'};
char arr2[] = {'A','B','\0'};

printf("%s\n", arr1);  // AB烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫烫AB
printf("%s", arr2);    // AB

3.字符串数组

字符串数组是这样的数组，它的每个元素又都是一个字符串。字符串数组是二维数组。采用二维字符串数组时，可先将二维变成若干个一维数组，其处理方法与一维数组相同。例如:

char s[2][10];
  //  该语句定义s是一个具有两个字符串元素的字符串数组，每个字符串元素的长度为10个字符，包括字符串结束符“\0”。
//    一维字符串数组元素的引用，使用的是第一个下标元素，如s[0]表示数组中第一个字符串元素的首地址，s[1]表示数组中第二个字符串元素的首地址。
//    可以使用以下几种方法对字符串数组进行赋值操作。
    
char s[2][10];
char name[2][8] = {"Mary","Smith"};  // name[0] = "Mary", name[1] = "Smith"; 
char name[2][8] = { {'M','a','r','y'},{'S','m','i','t','h'}}  // 如果定义为name[2][5]，就会没有 '\0'

printf("%s \n%s", name[0], name2[1]);

4.字符串中常用函数

sizeof为关键字，获取某个数据类型所占用空间的字节数。

strlen为c语言中<string.h>的库函数，要计算长度的字符串。计算字符串 str 的长度，直到空结束字符，但不包括空结束字符。

eg：

char arr[] = { 'a','b','\0','a','b' };
printf("%d", strlen(arr));		   //答案为： 2

程序例：

#include <stdio.h>
int main(){
char str[20] = "Hello";
int array_size = sizeof(str);  // 返回 20，即数组的总大小
int string_length = strlen(str);  // 返回 5，即有效字符的数量

printf("array_size:%d \nstring_length:%d", array_size, string_length);   // 打印结果
}

函数名: strcpy

功 能: 将参数src字符串拷贝至参数dest所指的地址
用 法: char *strcpy(char *dest, const char *src);
返回值: 返回参数dest的字符串起始地址
说 明: 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，在编写程序时需特别留意，或者用strncpy()来取代；
程序例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
 {
    char string[10];
    char str1[] = "abcdefghi";

    strcpy(string, str1);
    printf("%s\n", string);  // 输出：abcdefghi
    return 0;

 }

函数名: strncpy

功 能: 将字符串src前n个字符拷贝到字符串dest
用 法: char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
返回值: 返回参数dest的字符串起始地址
说 明: 不像strcpy()，strncpy()不会向dest追加结束标记’\0’；src和dest所指的内存区域不能重叠，且dest必须有足够的空间放置n个字符；
程序例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
   char string[10];
   char *str1 = "abcdefghi";

   strncpy(string, str1, 3);
   string[3] = '\0';
   printf("%s\n", string);  // 输出：abc
   return 0;
}

函数名: strcat

功 能: 字符串拼接函数
用 法: char *strcat(char *dest, const char *src);
返回值: 返回dest字符串起始地址
说 明: strcat() 会将参数src字符串复制到参数dest所指的字符串尾部；
dest最后的结束字符’\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与src所指的内存空间不能重叠，且dest要有足够的空间来容纳要复制的字符串；
程序例:

#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
   char destination[25];
   char *blank = " ", *c = "C++", *Borland = "Borland";

   strcpy(destination, Borland);
   strcat(destination, blank);
   strcat(destination, c);

   printf("%s\n", destination);  // 输出：Borland C++
   return 0;
}

函数名: strncat

功 能: 将n个字符追加到字符串的结尾
用 法: char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);
返回值: 返回dest字符串起始地址
说 明: strncat()将会从字符串src的开头拷贝n个字符到dest字符串尾部，dest要有足够的空间来容纳要拷贝的字符串；
如果n大于字符串src的长度，那么仅将src全部追加到dest的尾部；
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’；
程序例:

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main()
{
    char arr[100] = "hello world\n";
    char arr2[30] = "你好，大学";
    strncat(arr, arr2, 1000);  
    printf("%s\n", arr); 
    return  0;
}

函数名: strcmp

功 能: 字符串比较
用 法: int strcmp(const char *s1, const char *s2);
返回值: 根据ASCII码比较，若参数s1和s2字符串相同则返回0，s1若大于s2则返回大于0的值，s1若小于s2则返回小于0的值
程序例:

#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
 {
    char a[] = "aBcDeF";
    char b[] = "AbCdEf";
	char c[] = "aacdef";
 	char d[] = "aBcDeF";
	printf("strcmp(a, b) : %d\n", strcmp(a, b));  // 输出：1
    printf("strcmp(a, c) : %d\n", strcmp(a, c));  // 输出：-1
	printf("strcmp(a, d) : %d\n", strcmp(a, d));  // 输出：0
    return 0;
 }