1C 语言中的字符串
COMS W3157
Dr. Borowski 大学
2字符数组
- 在 C 中，字符串由一个以 0 字节或“空终止符”（也写为 '\0'）结尾的字符数组表示。
- 例如，代码片段
char mystring[] = "hello"; 在栈上创建了以下数组：
| ' h ' | ' e ' | ' l ' | ' l ' | ' o ' | ' $\backslash 0^{\prime}$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
3字符数组
- 字符以 ASCII 存储，所以这个数组
| $' \mathrm{~h} '$ | $' \mathrm{e}^{\prime}$ | $' \mathrm{l}^{\prime}$ | $' \mathrm{l}^{\prime}$ | $' \mathrm{o}^{\prime}$ | $' \backslash \mathrm{o}^{\prime}$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
也可以被认为是
| 104 | 101 | 108 | 108 | 111 | 0 |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
- 存储一个长度为 n 个字符的字符串需要 n+1 个字节，因为有空终止符。
4库字符串函数
- C 标准库在 string.h 头文件中提供了大量的字符串函数。
- int strcmp(const char s1, const char s2) 比较两个字符串 s1 和 s2 并返回一个表示比较结果的整数，如下所示：
- 0，如果 s1 和 s2 相等；
- 一个负值，如果 s1 小于 s2；
- 一个正值，如果 s1 大于 s2。
- int strlen (const char *s) 返回字符串 s 的长度，不包括空终止符。
- char strcpy (char t, const char *s) 将字符串 s 复制到已经分配好的数组 t 中。
- char strdup (const char s) 返回一个堆分配的字符串 s 的副本。
5库字符串函数
让我们填入这个函数，使其返回字符串 s 的长度：
```
int strlen(const char *s){
int i = 0;
while (___) {
i++;
}
return
```
$\_\_\_\_$
```
;
}
```
6库字符串函数
让我们填入这个函数，使其返回字符串 s 的长度：
```
int strlen(const char *s) {
int i = 0;
while (*s++) {
i++;
}
return i;
}
```
7库字符串函数
让我们填入这个函数，使其将字符串 s 复制到字符串 t 中：
```
char strcpy(char t, const char *s) {
int len = __;
for (int i = 0; i <= len; i++) {
;
}
return t;
}
```
8库字符串函数
让我们填入这个函数，使其将字符串 s 复制到字符串 t 中：
```
char strcpy(char t, const char *s) {
int len = strlen(s);
for (int i = 0; i <= len; i++) {
t[i] = s[i];
}
return t;
}
```
9库字符串函数
让我们填入这个函数，使其将字符串 s 复制到一个堆分配的缓冲区中：
```
char strdup(const char s) {
char *res = malloc(____);
strcpy(____);
return res;
}
```
大学
10库字符串函数
让我们填入这个函数，使其将字符串 s 复制到一个堆分配的缓冲区中：
```
char strdup(const char s){
char *res = malloc(strlen(s) + 1);
strcpy(res, s);
return res;
}
```
注意调用者稍后必须 free 分配的 char *！
11内存中的字符串
- 类似于整数或浮点数字面量（如 128 或 3.14），C 支持像 "hello world" 这样的字符串字面量。
- 有一个警告：将一个字符串字面量赋值给 char[] 会产生一个栈分配的字符数组，但将一个字符串字面量赋值给 char * 则会将该字符串分配在内存的只读数据段中。
12栈分配的字符串
代码片段
```
char mystring[] = "abc";
```
等同于
```
char mystring[4] = {'a', 'b', 'c', '\0'};
```
它创建了一个基础的栈分配数组，这意味着 &mystring == &mystring[0]，也就是说，数组名退化为指向数组第一个元素的指针。
13栈分配的字符串数组
char stringsl[3][6] = { "Hello", "Hi", "Bye" }; 被分配为一个由 $3 \times 6$ 个字符组成的一维数组：
| ' H ' | 'e' | 'l' | 'l' | '。' | '\0' | 'H' | 'i' | '\0' | | | | 'B' | 'y' | 'e' | '\0' | | |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
最长的字符串是 5 个字符 +1 个空终止符，总共 6 个字符。较短的字符串也消耗 6 个字符，尽管最初在空终止符之后的数组索引中可能存在随机字符。
14只读字符串
代码片段
```
char *mystring = "abc";
```
不会创建一个栈分配的字符数组。相反，该数组被分配在只读数据段中，贯穿程序的整个生命周期。
在这个例子中，mystring 是一个指向存储该字符串的内存地址的栈分配指针。大学
15只读字符串
创建只读字符串的一个后果是它们是……只读的。考虑这段代码：
```
char *mystring = "abc";
mystring[0] = 'b'; // 运行时错误
```
这里我们只是尝试创建并修改这样一个字符串。在栈分配的字符串中，这完全没问题，但上面的代码片段将导致分段错误，因为 mystring 是一个指向只读数据的指针。
16命令行参数
- 在 C 中，字符串数组的类型是 char ，因为每个字符串的类型是 char 。（同样地，int 数组的类型是 int ，因为 int [ ] 类型被编译器**解释为 int *。）
- 出于这个原因，C 中的命令行参数是以 char ** 形式传递的。
17命令行参数
代码片段 char *array[] = {"a.bc", "defg", "hijkl"}; 在内存中是这样存储的：
array:
| ${ }^{\prime} \mathrm{a}^{\prime}$ | ${ }^{\prime} \mathrm{b}^{\prime}$ | ${ }^{\prime} \mathrm{c}^{\prime}$ | ' $\backslash \mathrm{o}^{\prime}$ |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| 'd' | 'e' | 'f' | 'g' | ' \O' |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| ' h ' | ' i ' | ' j ' | ' $\mathrm{k}^{\prime}$ | 'l' | ' \n' |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
18命令行参数
类似地，. /ex abc defg 在内存中这样存储其参数：
19命令行参数
- 由 argv 指向的未命名字符串数组以一个空指针结尾（与空终止符不同，尽管它们的值都为 0）。
- 字符串数组中的每个其他指针都是指向对应命令行参数第一个元素的指针。
- 默认情况下，argc 是包括程序名称在内且不包括空指针在内的参数数量。
20命令行参数
让我们填入这段代码，在新行上打印所有命令行参数：
```
int main(int argc, char **argv){
for (int i = 1; i < ___ ; i++) {
printf("%s\n", ___);
}
}
```
21命令行参数
让我们填入这段代码，在新行上打印所有命令行参数：
```
int main(int argc, char **argv){
for (int i = 1; i < argc; i++) {
printf("%s\n", argv[i]);
}
}
```
22命令行参数
让我们填入这段代码，在不使用 argc 且不使用下标的情况下，在新行上打印所有命令行参数：
```
int main(int argc, char **argv){
;
while (___) {
printf("%s\n", ___);
}
}
```
23命令行参数
让我们填入这段代码，在不使用 argc 且不使用下标的情况下，在新行上打印所有命令行参数：
```
int main(int argc, char **argv){
argv++;
wh 跳过打印 argv[0]。
while (*argv) {
printf("%s\n", *argv++);
}
}
```