C语言专题-字符串

字符串

字符串

字符串：以 \0 为结束标志的字符序列 null-terminated byte string (NTBS)

C 语言没有专门用于储存字符串的变量类型，字符串都被储存在 char 类型的数组中。
char 数组存储字符串时最末尾的一个字符必须是 null character \0。
char 数组的容量必须至少比待存储字符串中的字符数多 1。

https://en.cppreference.com/w/c/language/array

字符串的存储类型

ASCII字符串: char s[] = "abc";
UTF8字符串: char s[] = u8"abc";
UTF16字符串: char16_t s[] = u"abc";
UTF32字符串: char32_t s[] = U"abc";
宽字符串: wchar_t s[] = L"abc";

https://en.cppreference.com/w/c/locale/setlocale

字符串字面量

字符串字面量可直接给一个字符数组进行初始化

字符串字面量会自动在尾部添加一个 \0 字符，用来表示该字符串的结束符

在C语言标准中，对字符串字面量中的字符进行修改是一个未定义的行为

stringLiteralWrite: Modifying string literal "abc" directly or indirectly is undefined behaviour

字符串的初始化

使用字符指针

char *p1 = "hello, world";

创建字符指针，指向字符串字面量（作为常量，存储在静态存储区）

无论是全局指针变量还是局部指针变量，都指向同一地址

ISO C++ forbids converting a string constant to ‘char*’ [-Wwrite-strings]

所以建议添加const显式限定：const char *p1 = "hello, world";

使用字符数组

char ca1[] = "hello, world";

创建字符数组，在栈中分配内存并初始化

字符数组初始化之后，不能直接接受字符串赋值，需使用字符串函数 strcpy 等进行操作

https://www.cnblogs.com/littleswan/p/12162958.html

https://www.geeksforgeeks.org/whats-difference-between-char-s-and-char-s-in-c/

字符串的度量

size_t strlen( const char *str );: 返回字符串str中除 '\0' 结束标志符以外的字符序列的长度

https://en.cppreference.com/w/c/string/byte/strlen

The bit width of size_t is not less than 16. (since C99)

sizeof(object): 单目运算符，计算字节长度（不要对任何数据类型的长度做先入为主的假设）

https://en.cppreference.com/w/c/language/sizeof
https://en.cppreference.com/w/c/types/limits

size_t: 属于无符号整数类型

#include <stddef.h>
ptrdiff_t

对于无符号数减法，必须保证被减数大于减数，
否则就会下界溢出而得到一个比较大的正数
所以在比较时最好使用 if (strlen(str2) > strlen(str1))

sizeof(array)和sizeof(pointer)

字符串的输入

int scanf( const char *restrict format, ... );
int scanf("格式控制字符串", 参数地址表);

%c 字符: 接受空格和换行符
%s 字符串: 以空白字符（空格、换行符）为读入结束标志
%d 整数: 以空白字符（空格、换行符）为读入结束标志
%[^\n]: 读取一行字符内容

原样输入

int fscanf( FILE *restrict stream, const char *restrict format, ... );

https://en.cppreference.com/w/c/io/fscanf

char *gets( char *str );: 从 stdin 读入一行文本，丢弃换行符，在末尾添加 \0，写入 str 中

https://en.cppreference.com/w/c/io/gets

char *gets_s( char *str, rsize_t n );: 从 stdin 读入一行文本中最多 n-1 个字符，在末尾添加 \0，写入 str 中

char *fgets( char *restrict str, int count, FILE *restrict stream );

https://en.cppreference.com/w/c/io/fgets

字符串的输出

format specifier placeholder: %[flag][width][.prec][length]type

flag: +, -, 空格, #, 0
type:
- %c: unsigned char (大于255的整数会被截断取余)
- %d 或 %i: signed int
- %u: 十进制表示的 unsigned int
- %o: 八进制表示的 unsigned int
- %x: 十六进制表示的 unsigned int
- %s: char *
  - %.5s: 字符数组的最多前5个字符
- %p: 指针地址
- %f: 浮点数（默认打印小数点后6位有效数字）
- %n

int printf( const char *restrict format, ... );
http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/printf/

默认右对齐
转义字符: 在编译时处理
占位符: 在运行时处理

常见问题:

格式说明符与参数的类型不匹配
格式说明符与参数的数目不匹配
格式化字符串全部或部分由用户输入
格式化字符串的长度没有限制

int fprintf( FILE *restrict stream, const char *restrict format, ... );: 将可变参数 ... 按照 format 格式化为字符串，输出到 stream

https://en.cppreference.com/w/c/io/fprintf

int puts( const char *str );: 打印字符串 str，并在末尾添加换行符

https://en.cppreference.com/w/c/io/puts

int fputs( const char *restrict str, FILE *restrict stream );: 把字符串 str 输出到文件流 stream

https://en.cppreference.com/w/c/io/fputs

字符串的连接

char *strcat( char *restrict dest, const char *restrict src );

Appends a copy of the null-terminated byte string pointed to by src to the end of the null-terminated byte string pointed to by dest.
The character src[0] replaces the null terminator at the end of dest. The resulting byte string is null-terminated.

https://en.cppreference.com/w/c/string/byte/strcat

errno_t strcat_s(char *restrict dest, rsize_t destsz, const char *restrict src);