C字符数组与字符指针-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lzl315/article/details/146956903

1、出现现象

学习C语言的是时候，在写到字符指针的时候，发现对于其中的理解有误差，记录下。

#define NUM 5
#define MAX_LENGTH 128

int main()
{
    char *str[NUM];
    int t,i;

    //为数组中的每个指针分配内存
    for(t=0; t<NUM; t++)
    {
        str[t] = malloc(sizeof(char)*MAX_LENGTH);
        if(str[t]==NULL)
        {
            printf("Allocation Error.\n");
            for(i=0; i<t; i++)
                free(str[i]);
            return 1;
        }
        
        //在分配的内存中存放字符串
        printf("Enter string %d: ",t+1);
        if(fgets(str[t], MAX_LENGTH, stdin)==NULL)
        {
            printf("Error reading input.\n");
            for(i=0; i<t; i++)
                free(str[i]);
            return 1;
        }

//       str[t][strcspn(str[t], "\n")]='\0';

        size_t len = strlen(str[t]);
        if(len>0 && str[t][len-1]=='\n')
            str[t][len-1]='\0';

    }

    printf("\nYour entered:\n");
    for(t=0; t<NUM; t++)
        printf("string %d: %s\n", t+1, str[t]);

    //释放内存
    for(t=0; t<NUM; t++)
        free(str[t]);

    return 0;
}

在读取完输入后，str[t]是一个字符指针，这个时候可以使用数组索引的形式来表示字符串中的各个字符。原来以为不会这样来表示字符串。

2、原因解释

指针的本质： 在 C/C++ 中，指针存储的是内存地址。当 char * 指向一个字符串时，它存储的是字符串首字符的内存地址。
数组索引的本质： 数组索引 array[i] 本质上是 *(array + i) 的语法糖。 array 是数组的首地址，i 是偏移量。所以，array[i] 表示从 array 指向的地址开始，偏移 i 个元素大小的内存位置的值。
字符串的存储： 字符串在内存中通常以连续的字符序列存储，以空字符 '\0' 结尾。

结合以上几点：

当 char *p 指向一个字符串时，p 存储的是字符串首字符的地址。因此，p[i] 就等价于 *(p + i)，表示从 p 指向的地址开始，偏移 i 个 char 大小的内存位置的值，也就是字符串中的第 i 个字符。

示例代码：

#include <stdio.h>

int main() {
  char *str = "Hello, world!";

  // 使用数组索引方式访问字符串中的字符
  printf("str[0]: %c\n", str[0]);  // 输出：str[0]: H
  printf("str[7]: %c\n", str[7]);  // 输出：str[7]: w

  // 使用指针运算方式访问字符串中的字符
  printf("*(str + 1): %c\n", *(str + 1)); // 输出：*(str + 1): e

  // 循环遍历字符串
  for (int i = 0; str[i] != '\0'; i++) {
    printf("str[%d]: %c\n", i, str[i]);
  }

  return 0;
}

3、注意事项

确保指针指向有效的内存： char * 必须指向有效的、已分配的内存区域，否则访问会导致未定义行为（例如程序崩溃）。例如，如果 char *str; 声明了 str 但没有给它赋值，那么 str[0] 就会导致错误。
不要越界访问： 数组索引不能超出字符串的范围（即不能超过字符串的长度，不包括 '\0'）。越界访问会导致未定义行为。
字符串字面量是只读的： 如果 char *str = "Hello"; str 指向的是字符串字面量，那么试图修改 str 指向的字符串内容会导致未定义行为，因为字符串字面量通常存储在只读内存区域。如果需要修改字符串，应该使用字符数组：char str[] = "Hello";。