C語言字串陣列

2020-07-16 10:04:27
字串是連續的字元序列,最後以空字元''作為終止符。一個字串的長度指所有字元的數量,但不包括終止符。在 C 語言中,沒有字串型別,自然也就沒有運算子以字串為運算元。

字串被儲存在元素型別為 char 或寬字元型別陣列中(寬字元型別指 wchar_t、char16_t 或 char32_t)。寬字元組成的字串也稱為寬字串(wide string)

C 標準庫提供了大量的函數,它們可以對字串進行基本操作,例如字串的比較、複製和連線等。在這些傳統的字串函數以外,C11 新增了這些函數的“安全”版本,它們能確保字串操作不會超出陣列的邊界。

可以使用字串字面量來初始化任何字元型別陣列。例如,下面兩個陣列的定義是等價的:
char str1[30] = "Let's go";             // 字串長度:8;陣列長度:30
char str1[30] = { 'L', 'e', 't', ''', 's',' ', 'g', 'o', '' };

儲存字串的陣列一定比字串長度多一個元素,以容納下字串終止符(空字元'')。因此,str1 陣列能夠儲存的字串最大長度是 29。如果定義陣列長度為 8,而不是 30,就會發生錯誤,因為它無法包含字串終止符。

如果在定義一個字元陣列時,沒有顯式地指定長度,但使用了字串字面量來對它進行初始化,該陣列的長度會比字串長度多 1。如下列所示:
char str2[] = " to London!";    // 字串長度:11 (注意開頭的空格);
                                                // 陣列長度:12

下面的語句使用標準函數 strcat()把字串 str2 附加到字串 str1 的後面(str1 陣列長度必須足夠大以容納連線後的全部字元)。
#include <string.h>
char str1[30] = "Let's go";
char str2[ ] = " to London!";
/* ... */
strcat( str1, str2 );
puts( str1 );

呼叫 puts()後,輸出新的 str1 陣列內容:
Let's go to London!

str1 和 str2 的名字其實是兩個指標,它們指向各自陣列的第一個字元。這樣的指標被稱為指向字串的指標(pointer to a string),或者簡稱為字串指標(string pointer)

字串處理常式(例如 scrcat()和 puts())需要接收字串起始地址並將其作為引數。這樣的函數通常逐個字元地處理字串,直到遇到結尾終止符''為止。

例 1 是函數 strcat()的另——種可能的實現方式。它採用從函數引數傳入的指標遍歷處理整個字串。

【例1】函數 strcat()
// 函數strcat() 將第二個字串複製一份並附加到第一個字串的尾部
// 引數:指向兩個字串的指標
// 返回值:指向第一個字串的指標,此時已將第二個字串連線到了其尾部
char *strcat( char * restrict s1, const char * restrict s2 )
{
  char *rtnPtr = s1;
  while ( *s1 != '' )                         // 找到字串s1的尾部
    ++s1;
  while (( *s1++ = *s2++ ) != '' )    // 將s2的首字元替換掉s1的終止符
    ;
  return rtnPtr;
}

以 s1 地址為起始位置的 char 陣列,其長度至少是兩個字串長度的和再加上 1,以容納字串終止符。在呼叫 strcat()之前,可以採用標準函數 strlen()進行測試,以確保長度沒有問題,函數 strlen()返回其字串引數的長度,如下所示:
if ( sizeof(str1) >= ( strlen( str1 ) + strlen( str2 ) + 1 ) )
  strcat( str1, str2 );

寬字串字面量會加上一個字首 L、u 或 U,它們是寬字串的標誌。因此,wchar_t 陣列的初始化過程如下所示:
#include <stddef.h>                        // 定義wchart_t型別
/* ... */
wchar_t dinner[] = L"chop suey";        // 字串長度:10;
                                                // 陣列長度:11;
                                                // 陣列空間大小:11 * sizeof(wchar_t)