字符数组c++

字符数组

      用来存放字符的数组称为字符数组，例如：

char a[10]; //一维字符数组
char c[20]={'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', 'r', 'a','m'}; // 给部分数组元素赋值
char d[]={'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', 'r', 'a', 'm' }; //对全体元素赋值时可以省去长度

      字符数组实际上是一系列字符的集合，也就是字符串（String）。后面还有使用string类型来处理字符串。

      可以将字符串直接赋值给字符数组，例如：

      

char str[30] = {"hello"};
char str[30] = "hello"; //这种形式更加简洁，实际开发中常用

      数组第 0 个元素为'h'，第 1 个元素为'e'，第 2 个元素为'l'，后面的元素以此类推。

      为了方便，你也可以不指定数组长度，从而写作：

char str[] = {"hello"};
char str[] = "hello"; //这种形式更加简洁，实际开发中常用

      给字符数组赋值时，我们通常使用这种写法，将字符串一次性地赋值（可以指明数组长度，也可以不指明），而不是一个字符一个字符地赋值，那样做太麻烦了。

      这里需要留意一个坑，字符数组只有在定义时才能将整个字符串一次性地赋值给它，一旦定义完了，就只能一个字符一个字符地赋值了。请看下面的例子：

      

char str[7];
//错误
str = "abc123";
//正确
str[0] = 'a'; str[1] = 'b'; str[2] = 'c';
str[3] = '1'; str[4] = '2'; str[5] = '3';

字符串结束标志（划重点）

      

      字符串是一系列连续的字符的组合，要想在内存中定位一个字符串，除了要知道它的开头，还要知道它的结尾。找到字符串的开头很容易，知道它的名字（字符数组名或者字符串名）就可以；然而，如何找到字符串的结尾呢？C++语言的解决方案有点奇妙，或者说有点奇葩。

      在C++语言中，字符串总是以'\0'作为结尾，所以'\0'也被称为字符串结束标志，或者字符串结束符。

'\0'是 ASCII 码表中的第 0 个字符，英文称为 NUL，中文称为“空字符”。该字符既不能显示，也没有控制功能，输出该字符不会有任何效果，它在C语言中唯一的作用就是作为字符串结束标志。

      C++语言在处理字符串时，会从前往后逐个扫描字符，一旦遇到'\0'就认为到达了字符串的末尾，就结束处理。'\0'至关重要，没有'\0'就意味着永远也到达不了字符串的结尾。

      由" "包围的字符串会自动在末尾添加'\0'。例如，"abc123"从表面看起来只包含了 6 个字符，其实不然，C++语言会在最后隐式地添加一个'\0'，这个过程是在后台默默地进行的，所以我们感受不到。

      下图演示了"C program"在内存中的存储情形：

      需要注意的是，逐个字符地给数组赋值并不会自动添加'\0'，例如：

char str[] = {'a', 'b', 'c'};

      数组 str 的长度为 3，而不是 4，因为最后没有'\0'。

      当用字符数组存储字符串时，要特别注意'\0'，要为'\0'留个位置；这意味着，字符数组的长度至少要比字符串的长度大 1。请看下面的例子：

char str[7] = "abc123";

      "abc123"看起来只包含了 6 个字符，我们却将 str 的长度定义为 7，就是为了能够容纳最后的'\0'。如果将 str 的长度定义为 6，字符数组的长度小于字符串的长度（7），一般情况下编译时就会出现错误。

   当字符串长度大于数组长度时，有些较老或者不严格的编译器并不会报错，甚至连警告都没有，这就为以后的错误埋下了伏笔，读者自己要多多注意。

      有些时候，程序的逻辑要求我们必须逐个字符地为数组赋值，这个时候就很容易遗忘字符串结束标志'\0'。下面的代码中，我们将 26 个大写英文字符存入字符数组，并以字符串的形式输出：

#include <cstdio>
int main(){
    char str[30];
    char c;
    int i;
    for(c=65,i=0; c<=90; c++,i++){
        str[i]=c;
    }
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

运行结果：

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ口口口口i口口0 ?

      口表示无法显示的特殊字符。

      在函数内部定义的变量、数组等都称为局部数据。在很多编译器下，局部数据的初始值都是随机的、无意义的，而不是我们通常认为的“零”值。这一点非常重要，大家一定要谨记，否则后面会遇到很多奇葩的错误。

      本例中的 str 数组在定义完成以后并没有立即初始化，所以它所包含的元素的值都是随机的，只有很小的概率会是“零”值。循环结束以后，str 的前 26 个元素被赋值了，剩下的 4 个元素的值依然是随机的，不知道是什么。

      printf() 输出字符串时，会从第 0 个元素开始往后检索，直到遇见'\0'才停止，然后把'\0'前面的字符全部输出，这就是 printf() 输出字符串的原理。本例中我们使用 printf() 输出 str，按理说到了第 26 个元素就能检索到'\0'，就到达了字符串的末尾，然而事实却不是这样，由于我们并未对最后 4 个元素赋值，所以第 26 个元素不是'\0'，第 27 个也不是，第 28 个也不是……可能到了第 50 个元素才遇到'\0'，printf() 把这 50 个字符全部输出出来，就是上面的样子，多出来的字符毫无意义，甚至不能显示。

      数组总共才 30 个元素，到了第 50 个元素不早就超出数组范围了吗？是的，的确超出范围了！然而，数组后面依然有其它的数据，printf() 也会将这些数据作为字符串输出。

      你看，不注意'\0'的后果有多严重，不但不能正确处理字符串，甚至还会毁坏其它数据。

      要想避免这些问题也很容易，在字符串的最后手动添加'\0'即可。修改上面的代码，在循环结束后添加'\0'：

#include <cstdio>
int main(){
    char str[30];
    char c;
    int i;
    for(c=65,i=0; c<=90; c++,i++){
        str[i]=c;
    }
    str[i]=0;
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

      str[i] = 0;它让字符串能够正常结束。根据 ASCII 码表，字符'\0'的编码值就是 0。

      但是，这样的写法貌似有点业余，或者说不够简洁，更加专业的做法是将数组的所有元素都初始化为“零”值，这样才能够从根本上避免问题。再次修改上面的代码：

#include <cstdio>
int main(){
    char str[30] = {0};  //将所有元素都初始化为 0，或者说 '\0'
    char c;
    int i;
    for(c=65,i=0; c<=90; c++,i++){
        str[i] = c;
    }
    printf("%s\n", str);

    return 0;
}

      如果只初始化部分数组元素，那么剩余的数组元素也会自动初始化为“零”值，所以我们只需要将 str 的第 0 个元素赋值为 0，剩下的元素就都是 0 了。