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C语言字符串和字符数组

字符串和字符数组的概念

在C语言中，字符串和字符数组的概念经常会被混淆，但它们实际上有着明显的区别。

• 字符串：在C语言中，字符串是以null terminator（'\0'）结尾的字符数组。数组中的每个元素存储一个字符，数组元素类型为char。
• 字符数组：字符数组是用来存放字符的数组，数组中每个元素存放一个字符。

字符串初始化方式

字符数组可以通过两种方式初始化：

char array[] = { 'a', 'b', 'c', 'd', '\0' };

• 数组长度为4（计算到null terminator前），实际占用5字节。
• 由于null terminator的存在，字符串的实际长度为4。
• 如果null terminator位于数组中间，后续字符将被忽略。

2. 字符串常量初始化：

char array[] = "C program";

-编译器会在字符串末尾自动添加null terminator。 -字符串存放在数据段的常量区，无法进行写改操作。 -局部变量存放在栈区，静态变量或全局变量存放在数据段。

字符数组的输入输出

3. 逐个输入输出：

char a[10];
scanf("%s", a);

2. 整体输入输出：

char a[] = "hello";
printf("%s\n", a);

指向字符串的指针

在C语言中，可以用指针来指向字符串：

3. 字符串常量指针：

char *ptr = "C Language";

• 存储在数据段，不能修改。
2. 数组指针：

char array[] = "hello";
char *ptr = array; // ptr指向栈区中的字符串

字符串和字符数组示例

#include 
      
       
#include 
       
        
int main() {
    char local_array[5]; // 此处不初始化，值为随机
    char array1[] = { 'h', 'e', 'l', '\0', 'l', 'o', '\0' };
    char array2[] = "hello";
    char array3[] = "hello";
    char array4[5] = "hello";
    char array5[6] = "hello";
    printf("array1: %s size: %d length: %d\n", array1, sizeof(array1), strlen(array1));
    printf("array2: %s size: %d length: %d\n", array2, sizeof(array2), strlen(array2));
    printf("array3: %s size: %d length: %d\n", array3, sizeof(array3), strlen(array3));
    printf("array4: %s size: %d length: %d\n", array4, sizeof(array4), strlen(array4));
    printf("array5: %s size: %d length: %d\n", array5, sizeof(array5), strlen(array5));
}
       
      

输出示例：

array1: hel size: 7 length: 3
array2: hello size: 6 length: 5
array3: hello size: 6 length: 5
array4: hellohallo size: 5 length: 5
array5: hello size: 6 length: 5

字符串函数

C语言提供了丰富的字符串处理函数，主要包括以下几类：

• 输入输出函数：

  • puts(char *strPtr): 将字符串输出到标准输出。
  • gets(char *strPtr): 从标准输入读取字符串。

• 字符串长度函数：

  int strlen(char const *strPtr);

• 字符串拷贝函数：

  char *strcpy(char *des, char *src);
  char *strncpy(char *des, char const *src, int size);

• 字符串连接函数：

  char *strcat(char *str1, char const *str2);
  char *strncat(char *str1, char const *str2, int size);

• 字符串比较函数：

  int strcmp(char const *str1, char const *str2);
  int strncmp(char const *str1, char const *str2, int size);

• 字符串分隔函数：

  char *strtok(char *str, char const *delimiters);

• 字符串子串截取函数：

  char *strstr(char *s1, char const *s2);

C标准库函数

• 标准算术和随机数函数：

  int abs(int value);
  long labs(long value);
  rand(void); // 生成伪随机数
  srand(unsigned int seed); // 设置随机数种子

• 数学函数：

  double sin(double angle);
  int pow(double x, double y); // 指数函数

• 时间日期函数：

  time_t time(time_t *date_time);
  char *ctime(const time_t clock); // 时间转换为字符数组

案例：输入语句单词平均长度计算

#include 
      
       
#include 
       
        
int main() {
    char sentence[30] = {'\0'}; // 初始化为空字符串
    printf("请输入一句话：");
    fgets(sentence, sizeof(sentence), stdin);
    int total = strlen(sentence);
    int words = 0;
    int i;
    for (i = 0; i < total; ++i) {
        if (sentence[i] == ' ' && i != 0) {
            ++words; // 单词分隔判定
        }
    }
    if (words == 0) {
        printf("请提供多于一个单词的输入\n");
        return 0;
    }
    printf("平均单词长度：%.1f\n", (float)total / words);
    return 0;
}