C的字符串

字符串基础

如果多个字符串之间没有间隔或以空格间隔，C会将这些字符串连接在一起形成一个新的字符串

例：char greeting[50]=  "Hello, and" " how are"  "you"" today!"; 的效果与 char greeting[50] = "Hello, and how are you today!"的效果是相同的

数组，指针与字符串

字符串存放在static storage类中，这意味着如果在函数中使用一个字符串常量，在整个程序运行过程中该字符串只会被存储一次，即便是函数被调用了多次。相比之下，一个数组的存储空间在程序开始运行时才被分配。

例：

#include<stdio.h>
#define MSG "I'm special"
void main(void)
{
        const char *p = MSG;
        const char ar[] = MSG;
        printf("address of MSG: %p\n", MSG);
        printf("address of *p: %p\n", p);
        printf("address of ar[]: %p\n", ar);
}

结果中，MSG和p的地址是相同的，与ar不同，因为ar是在程序运行开始后才被分配空间（但ar中元素的值也不能被改变）

被引用的字符串的作用是一个指向字符串储存位置的指针，这种行为类似于数组名的角色是指向数组位置的指针

例：printf("%s, %p, %c\n", "we", "we", "we");  结果是：we, 0x80484f0, w（字符串常量作为指针，指向字符串的第一个字符）

【const char ar[] = "Something";】与【const  char* p = "Something"】的区别：

ar是一个地址常量，编译器会把它当成是与第一个元素的地址（&ar[0]）相同的东西，所以，不能更改ar（如ar++），因为这意味着改变字符串常量的地址；

但对指针来说，当运行时，程序会在内存中开辟一个新的空间用来存储指针变量p，然后将常量字符串的地址赋给p。因为p只是一个指针变量，所以可以对其进行更改

所以，p = ar;是合法的，而ar = p;是非法的

字符串是一个常量，如果用一个指针p指向它，p应该被声明为const，因为它不能改变字符串常量的值（但它可以指向其他地方）

例：char* word = "frame"; word[1] = 'l';

这种用法是不合法的，产生的结果是无法定义的，因为编译器可以选择用一个内存区域存储所有相同的字符串。所以，如果要将一个字符串常量赋给一个指针，最好将该指针声明为const；如果要改变一个字符串的内容的话，不要用指针去指向它

声明字符串数组有两种方法：

1. 一个指针数组，每个元素是指向一个字符串的指针，如：const char* sp[5];

2. 每个元素是char型数组的数组，如：char carr[5][40];

前者每个指针指向static memory中的字符串；而后者存储了字符串的副本，所以每个字符串其实都被存储了两遍。后者的内存使用效率是低下的，因为每个字符串都占用了相同的空间。

总之，如果只是想要调用（如显示）字符串的话，使用指针数组更高效；但如果想要改变字符串内容或者用于储存输入时，只能用char型数组的数组

例：const char* msg = "something"; const char* cpy; cpy = msg;

这种情况下并没对字符串进行复制，只是将两个指针指向了同一个字符串。如果真的想复制字符串的话，要是用strcpy()或strncpy()

字符串相关函数：

gets() - puts()

gets()可以读入一整行输入，但无法检查之前定义的char型数组是不是可以容纳得到的输入。如果输入的字符串太长，会产生buffer overflow，超出的字符可能存储到未使用的内存区域而产生问题（"Segmentation fault"在Unix系统中表示程序试图访问未分配给它的空间）。gets()会带来严重的安全隐患。（scanf()也会产生overflow，但可以通过指定域宽度避免）

puts()的参数是字符串的地址；它会在所打印字符串的最后加上换行符，效果等同于printf("%s\n", words);

fgets() - fputs() （最好的选择）

fgets()与gets()的不同：

1. fgets()通过第二个参数限制读入字符的个数解决了可能发生的溢出问题。如果这个参数是n，则fgets()会读到n-1个字符或换行符（因为最后还要添加"\0"）

2. fgets()会将读到的换行符存储起来；而gets则会抛弃

3. fgets()有第三个参数，指明读取输入的来源。如果是键盘，使用"stdin"

fgets()会返回指向char型的指针，如果正常运行的话，会返回它第一个参数的地址；如果遇到EOF，则会返回空指针；如果产生错误，会返回NULL

fgets()会从上次停止的地方继续读起。由于fgets()会将读到的换行符存储起来，通常与fputs()成对使用。

fputs()与puts()效果相同，只是不会在末尾自动添加换行符

例：fgets(words, LEN, stdin); fputs(words, stdout);

gets_s() 

gets_s()与fgets()的区别：

1. gets_s()只能从stdin读入，因此没有第三个参数

2. 如果gets_s()读到newline，它会将其抛弃（类似gets()）

3. 如果gets_s()读到了最大数量的字符却仍未遇到newline，它会：

a) 将目标数组的第一个字符设成'\0'

b) 继续读取但抛弃后面的输入直到遇到newline或EOF

c) 返回空指针，并唤醒一个handler function（可自定义），这个函数可能会终止或退出程序

strlen()：返回字符串长度（不包括'\0'）

strcat()：共有两个参数，将第二个字符串添加到第一个字符串后，返回第一个字符串的地址（第二个字符串不会被改变）。函数并不会检查第一个字符串是否有足够的空间添加第二个，如果的空间不够，会产生overflow

strncat()：比strcat()多一个参数，表明最多将第二个字符串的前几个字符添加到第一个字符串中（遇到'\0'停止）

strcmp()：如果两个字符串相同则返回0，从第一个字符开始向后进行比较，如果第一个参数的字母序在第二个之前，则返回负值，反之返回正值（可以理解成返回前面减后面）

strncmp()：比较两个字符串直到不同或已经比较了第三个参数所指定的字符数

strcpy()：将第二个参数指向的字符串复制到第一个参数所指向的数组中（连同'\0'也会一起复制）（可能会发生overflow）。函数的类型是char*，返回值是第一个参数的地址。另外，第一个参数不一定非要指向一个字符串的开头

strncpy()：最多将n个字符复制到目标地址，n是第三个参数。如果达到了n却还未遇到'\0'则不会添加'\0'，这样会导致前一个字符串不再是字符串

sprintf()：与printf()类似，只不过将内容写入一个字符串，所以提供了一个将若干个元素写入一个字符串的方法。第一个参数是目标字符串。例：sprintf(formal, "%s, %19s, %6.2f", last, first, prize);

char* strchr(const char* s, int c)：返回一个指针，指向字符串s中第一个字符c出现的位置。如果未找到则返回空指针（可以用来检查一个输入的字符是不是在所要求的范围内，如要求输入"abcde"中的一个，如果输入是ch，则可以strchr("abcde", ch);如果ch不在范围内会返回NULL）

char* strpbrk(const char* s1, const char* s2)：返回一个指针，指向s2中的任意一个字符在s1中第一次出现的位置。未找到返回空指针

char* strrchr(const char* s, int c)：返回一个指针，指向字符c在字符串s中最后一次出现的位置。未找到返回空指针

char *strstr(const char* s1, const char* s2)：返回一个指针，指向s1中s2第一次出现的位置

atoi()：将字符串转换为整型数

atof()：将字符串转换为double型

atol()：将字符串转换为long型

strtol()：把字符串转换为long型，三个参数

strtoul()：把字符串转换为unsigned long型，三个参数

strtod()：把字符串转换为double型，只有两个参数，只能进行十进制

后三个可以识别并汇报字符串中第一个不是数字部分的字符

例：long strol(const char* restrict nptr, char** restrict endptr, int base);  nptr是指向要转换的字符串的指针，endptr指向终止转换的位置（即所转换的数字字符之后的第一个非数字字符）的指针，注意这个指针是指向字符串类型的，base是输入数字的进制