字符串简介

C语言中的字符串一般就是字符数组（char array terminated with a null character '\0'）。而数组和指针又可以操作字符串，同时C标准库(stdio.h和string.h等）提供了很多常用的字符串操作函数。
因此，有必要记录这些重要的函数，以及字符串的函数和指针操作。

字符串的定义方式

最常用的方式为使用字符串常量，使用char类型数组，或使用char指针。

字符串常量

如"I am a symbolic string"等，字符串常量存储在内存中的静态存储区中，意味着一旦在函数中使用字符串常量，字符串常量仅会存储一次，其生命周期在整个程序的运行期，无论函数调用多少次。
整个字符串短语充当指向存储字符串的位置的指针。 此操作类似于充当指向数组位置的指针的数组的名称。如下程序示例。

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("%s, %p, %c\n", "We", "are", *"space farers");

    return 0;
}

输出结果为：
We, 0x104fbafa1, s。可以看出，%s输出整个字符串，%p输出字符串常量的地址，*操作取字符串首地址的值，即为s。

字符串数组的初始化

const char m1[40] = "Limit yourself to one line's worth."; const表示不允许通过m1的操作改变字符串产量。
const char m2[6] = "hello"; 和 const char m2[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}的标准数组初始化相同。值得注意的是，若以第二种方式声明字符串数组，必须显式使用'\0‘作为最后一个字符，否则该数组仅仅为字符数组，而不是字符串。
省略数组方括号中的字符长度，编译器将自动决定所需大小。

字符串的数组表示和指针表示的区别

示例：

// addresses.c -- addresses of strings
#define MSG "I'm special."

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

    return 0;
}

输出：
address of "I'm special": 0x10de0ef4c
address ar: 0x7ffee1df1adb
address pt: 0x10de0ef20
address of MSG: 0x10de0ef20
address of "I'm special": 0x10de0ef4c

解读：pt和MSG的地址相同，ar的地址不同。MSG存储在静态存储区，pt指向静态存储区中该字符串的首地址，所以MSG和pt的值相同。而ar是在程序运行时才分配内存的，此时静态存储区中的字符串会复制一份到字符串数组中，但数组的首地址和静态存储区中的地址不为同一个地址。也就是说，此时会有MSG的两份字符串，一份为静态存储区中的， 另一份为存储在ar中。
"I'm special."打印了两次，但编译器选择使用同一个存储位置，却和MSG的地址不同。编译器可以自由的选择"I'm special"存储在一个位置还是不同位置（对于程序中多次出现该字符串常量来说）。

数组和指针的区别

char heart[] = "I love Tillie!";
const char *head = "I love Millie!";
首要的区别是数组名heart是一个常量，但指针head是一个变量。因此，只有指针变量可以使用自增或自减运算符。
heart[7] = 'M'或*(heart + 7) = 'M'，数组元素是变量（除非用const声明数组），但数组名是指向字符串首地址的常量。
⚠️：char * word = "frame"; word[1] = '1'; 虽然编译器可以通过，但可能引发内存访问错误。原因，之前提到过，对于"frame"字符串常量的存储，编译器可以只存储"frame"在一个地址。
char * p1 = "Klingon"; p1[0] = 'F'; printf("Klingon"); printf(": Beware the %ss!\n", "Klingon"); 这些语句使用了"Klingon"3次，若运行第二句修改字符串常量，则后面两句的字符串将输出"Flingon"，而不是原来的"Klingo"。
当然，各个编译器的处理方式可能不同，比较建议的使用指针表示字符串的方式为：const char * p1 = "Klingon";。
使用非常量数组声明字符串，却没有这种问题，因为使用数组得到的是复制的一份字符串常量，数组的地址和静态存储区中的地址不同。
总结：如果要改变字符串，不要使用指针进行操作。

字符串数组

用一个数组的方式表示多个字符串常量。const char *mytalents[5] = {"Adding numbers swiftly", "Multiplying accurately", "Stashing data", "Following instructions to the letter", "Understanding the C language"}; char yourtalents[5][40] = {"Walking in a straight line", "Sleeping", "Watching television", "Mailing letters", "Reading email"};
mytalents和yourtalents很相似，都表示5个字符串。mytalents[0]和yourtalents[0]都表示第一个字符串。mytalents[1][2]是'l'。yourtalents[1][2]是'e'。
不同的地方在于：mytalents数组是一个包含5个指针的数组，而yourtalents是一个包含5个数组的数组，每个数组占40个字节，总共200字节。mytalents[0]和yourtalents[0]都是字符串，但mytalents指向的是静态存储区中的字符串，而yourtalents，则是从静态存储区中复制了一份字符串，保存在数据的地址处。最后，对于数组的内存分配是低效率的，对于yourtalents的每一个元素，都要确保是相同的大小，其大小至少能够存储最长的那个字符串。

总结：如果要使用数组来表示要显示的一串字符串，则指针数组比字符数组数组更有效。 然而，有一个问题。 因为mytalents中的指针指向字符串，所以不应更改这些字符串。 然而，yourtalents的数据可以改变。 因此，如果要更改字符串或为字符串输入留出空间，请不要使用指向字符串的指针。

示例

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    const char * mesg = "Don't be a fool!";
    const char * copy;

    copy = mesg;
    printf("%s\n", copy);
    printf("mesg = %s; &mesg = %p; value = %p\n", mesg, &mesg, mesg);
    printf("copy = %s; &copy = %p; value = %p\n", copy, &copy, copy);

    return 0;

输出：
Don't be a fool!
mesg = Don't be a fool!; &mesg = 0x7ffee6c94ae0; value = 0x108f6bf4e
copy = Don't be a fool!; &copy = 0x7ffee6c94ad8; value = 0x108f6bf4e

通过指针进行字符串复制，复制的仅是字符串的首地址，也就是mesg和copy都指向同一个地址，但mesg和copy变量的地址却不一样。