字符串的输入输出

本文部分内容参考了C Primer Plus(Fifth Edition)

C语言字符串表示

　　字符串是C语言中最常用也是最重要的数据类型，但是C语言没有专门提供这种类型。因为字符串由字符组成，所以声明字符串，我们用字符数组。字符数组是字符串的变量表示方法。纯字符数组和字符串的区别和联系就是：字符串是一个以'\0'结尾的字符数组。因此，我们声明一个字符数组char ch[32]实际上它最多只能存储31个可显示字符，最后一个字符是'\0'，它是字符串结尾的标志。

　　字符串还有一种表示方法，那就是字符串常量（字符串字面量）。例如printf("%s","King and Queen");这个表达式语句中"King and Queen"就是字符串常量。实际上，它也是一个元素为字符常量的数组，这个数组内容为(char []){'K','i','n','g',' ','a','n','d',' ','Q','u','e','e','n','\0'};千万注意别忘了'\0'。

　　因为字符串常量如"Anytime"可以表示这个字符串（准确说是元素为字符常量的数组）的首地址。因此，我们可以用指针来操作字符串。我们可以这样声名：

char * chptr = "Anytime";

但不能这样：

char * chptr;
*chptr = "Anytime";

因为*chptr表示chptr所指向的地址上面的内容，如果这个指针未初始化，那么这就是个很危险的操作，指针有可能乱指向内存空间，如果指向的是系统文件,它就会修改系统文件。即使指针已经初始化，我们也不应该这样做，原因有两个：

　　1.这样做可能导致溢出（超出了安全的内存空间）

　　2.会更改不应该更改的内容（详见这篇文章，它解释得很好）

因此，指针操作字符串常量不安全，一般只用来传输字符串变量的地址（内容为字符变量的数组）。

字符串基本输入

　　scanf()虽然有专门的%s来输入字符串，但它的终止条件是遇到如空格，换行符等空白字符。不如说它是用来处理单词输入的。而处理长字符串输入，最早是用gets()，当它读到换行符时丢弃'\n'并结束输入，它很好用（对于很早以前来说），但我不希望大家掌握它，尽管很多随便的程序都在用它。

char cha[5];
gets(cha);

这个函数真的非常好用，直接把数组首地址代进去就行了。你可否注意到一个严重的缺陷？这个函数不知道这个数组的大小，也就是不知道它最多只能接受多少字符的输入，这就会导致溢出！有一些UNIX系统的代码大量使用了gets()，使得黑客有机会通过这个漏洞编写程序将垃圾数据写入系统，导致系统瘫痪，这就是流行于这些UNIX计算机之间的蠕虫病毒。

　　我推荐大家使用fgets()函数，这个函数使用起来比gets()安全，但更加麻烦。

 

char * cha[16];
fgets(cha, 16, stdin); //fgets(名称，大小，读取文件)
//如果要用这个函数从键盘读取，请在读取文件的地方用上stdin

 

传入的大小为n，它就最多读取n - 1个字符或遇到换行符时终止。例如，上面的代码运行后我输入"1234567890123456"后，cha = "123456789012345"。这个函数看起来很完美，但十全十美的东西是不存在的。fgets()的缺陷在于它读到换行符时保存了换行符！下面是C Primer Plus第五版的有关程序示例：

　　此时，我们很迫切想编写一个函数，让它丢弃fgets()保存的换行符及后面的无效字符。如果不丢弃无效字符，就会导致后面的语句误读了缓冲区，就像初学字符输入时输入一个字符回车后再要输入一个字符，可还没有输入就已经执行到后面去了。我们把我们自己编写的函数取名为s_gets()，我们让它的返回值和fgets()的返回值一样。我们编写的函数代码如下：

char * s_gets(char * sptr, int size){
    int i = 0; //i表示读取项数
    char * re; //re返回和fgets()一样的数值
    re = fgets(sptr,size,stdin);
    if(re){ //如果re != NULL
        while( (sptr[i] != '\n') && (sptr[i] != '\0') ) //读取sptr[i]直到读到'\0'或'\n'
            i++;
        if(sptr[i] == '\n') //如果读到的是'\n'
            sptr[i] = '\0'; //把它变成'\0'
        else
            while( ( getchar() ) != '\n' ) //如果读到的是别的东西，一直读到'\n'，防止后面的语句误读
                continue;
    }
    return re;
}

　　如果日后需要进行安全的字符串输入，用这个函数就OK了。运用这个函数的示例运行：

 字符串基本输出

　　printf()函数提供了一个接近于完美的字符串输出，而且，它还可以直接输出数字（如%d,%u等）。printf()函数的通用性很强，因此，如果不想使用其它的字符串输出函数，一定要记住这个。相信即使刚学C的初学者也知道这个函数的用法。

　　puts()函数简洁易用，直接给出字符串的地址就行了。需要注意的是，puts()函数在字符串输出后会加上'\n'，所以puts()和gets()以及上面我们自己写的s_gets()配套使用。

char cha[16] = "Memory";
puts(cha);

　　fputs()函数主要和fgets()配套，需要提醒的是，这两个函数不仅可以用在标准I/O上，还可以进行文件处理，而且一般是用在文件处理上的。fputs()函数需要两个参数，第一个参数给出字符串地址，第二个参数给出输出位置。因为它和fgets()配套使用，所以它在输出字符串之后不加上'\n'。

char * cha[16] = "Memory\n";
fputs(cha,stdin);

　　下面给出C Primer Plus第五版中有关的例程：

自己编写自定义的字符串输入输出函数！

　　你也可以自己编写你自己的输入输出函数，而且，假设你编写的函数没有什么太大的错误，这些函数比上面所提到的大部分函数都更加可靠和灵活。我们可以使用getchar()和putchar()来完成字符串的输入输入功能。

　　下面是我写的函数，读者在读完后也应该自己动手写写，说不定以后还能用上呢！

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define SIZE 16

char * ud_gets(char * st, int size){ //输入
    int i = 0; //计数器
    while( ( ( st[i] = getchar() ) != '\n') && (i < size - 1) )
        i++;//如果读到非'\n'字符或未超出限定范围，则继续读取
    while( (i > size - 1) && (getchar() != '\n'))
        continue;//如果读取超过限定范围且后面还有字符，则丢弃
    st[i] = '\0'; //结束读取
    return st;
}

char * ud_puts(char * st, int ad_enter){ //输出
    int i = 0;
    while(putchar(st[i]) != '\0') //如果没有读到字符串结尾就继续读
        i++;
    if(ad_enter) //如果加上'\n'的开关被打开
        putchar('\n'); //输出换行符
    return st;
}

int main(int argc, char * argv[]){
    char cha[SIZE];
    ud_gets(cha,SIZE);
    ud_puts(cha,0);
    getch();
    return 0;
}

　　运行结果：