04-数组和字符串

概述

同一个数组所有的成员都是相同的数据类型，同时所有的成员在内存中的地址是连续的。

一维数组

全局数组若不初始化，编译器将其初始化为零。局部数组若不初始化，内容为随机值。

	int a[10] = {
    
     1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };//定义一个数组，同时初始化所有成员变量
	int a[10] = {
    
     1, 2, 3 };//初始化前三个成员，后面所有元素都设置为0
	int a[10] = {
    
     0 };//所有的成员都设置为0
	
	//[]中不定义元素个数，定义时必须初始化
	int a[] = {
    
     1, 2, 3, 4, 5 };//定义了一个数组，有5个成员

数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址。

#include<stdio.h>

int main() {
    
    
	int a[10] = {
    
    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
	printf("数组名a所表示的地址常量：%p\n", a);
	printf("数组首个元素a[0]的内存地址:%p\n", &a[0]);

	printf("数组a在内存中占%d个字节\n", sizeof(a));
	printf("数组a的元素在内存中占%d个字节\n", sizeof(a[0]));

	printf("开始输出数组a的全部元素：\n");
	for (int i = 0; i < sizeof(a)/sizeof(a[0]); i++) {
    
    
		printf("a[%d]=%d\n", i, a[i]);
	}
	return 0;
}

运行上面代码，输出如下：

二维数组

在内存中并不存在二维数组，二维数组实际的硬件存储器是连续编址的，也就是说内存中只有一维数组，即放完一行之后顺次放入第二行，和一维数组存放方式是一样的。

#include<stdio.h>

int main() {
    
    

	//连续赋值
	int a[3][4] = {
    
    1, 2, 3, 4, 5};

	//分段赋值
	//int a[3][4] = { {1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12} };

	for (int i = 0; i < 3; i++) {
    
    
		for (int j = 0; j < 4; j++) {
    
    
			printf("a[%d][%d]=%d\n", i, j, a[i][j]);
		}
	}
}

执行上面的代码，输出如下：

数组名是一个地址的常量，代表数组中首元素的地址。

#include<stdio.h>

int main() {
    
    
	int a[3][4] = {
    
     {
    
    1, 2, 3, 4}, {
    
    5, 6, 7, 8}, {
    
    9, 10, 11, 12} };

	printf("二维数组名a所代表的地址常量：%p\n", a);
	//第0个一维数组的数组名为a[0]
	printf("二维数组的首个元素a[0]所代表的地址常量：%p\n", a[0]);
	printf("a[0][0]在内存中的地址为:%p\n", &a[0][0]);

	printf("二维数组a在内存中占%d个字节\n", sizeof(a));
	printf("二维数组中的一行在内存中占%d个字节\n", sizeof(a[0]));
	printf("二维数组中的元素在内存中占%d个字节\n", sizeof(a[0][0]));

	printf("二维数组a的行数：%d\n", sizeof(a)/sizeof(a[0]));
	printf("二维数组a的列数：%d\n", sizeof(a[0])/sizeof(a[0][0]));
	printf("二维数组a的行数*列数：%d\n", sizeof(a)/sizeof(a[0][0]));

	//[]中不定义元素个数，定义时必须初始化
	int b[][4] = {
    
    1, 2, 3, 4, 5};
	printf("二维数组b的行数：%d\n", sizeof(b)/sizeof(b[0]));

	return 0;
}

运行上面的代码，输出如下：

字符数组与字符串

字符数组与字符串区别

• C语言中没有字符串这种数据类型，可以通过char的数组来替代；
• 字符串一定是一个char的数组，但char的数组未必是字符串；
• 数字0(和字符‘\0’等价)结尾的char数组就是一个字符串，但如果char数组没有以数字0结尾，那么就不是一个字符串，只是普通字符数组，所以字符串是一种特殊的char的数组；

#include<stdio.h>

int main() {
    
    
	//没有'\0'作为结束符，所以hello1不是字符串，只是普通的字符数组
	char hello1[] = {
    
    'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};//末尾输出乱码
	printf("hello1 = %s\n", hello1);
	//hello2以'\0'作为结束符，所以hello2是字符串
	char hello2[] = {
    
     'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
	printf("hello2 = %s\n", hello2);
	//以第1个'\0'作为结束符，所以不会输出后面的world
	char hello3[] = {
    
     'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};
	printf("hello3 = %s\n", hello3);
	return 0;
}

字符串初始化

#include<stdio.h>

int main() {
    
    
	char buf[] = {
    
    'I', ' ', 's', 'a', 'y', ':', '\0'};
	//编译器在末尾自动补上\0，所以数组长度为13
	char buf2[] = {
    
    "Hello world!"};
	printf("数组buf2的长度为：%u\n", sizeof(buf2) / sizeof(char));
	//指定长度，后面没有赋值的元素，自动补0
	char buf3[30] = {
    
    "Welcome to"};
	printf("数组buf3的长度为%u\n", sizeof(buf3) / sizeof(char));
	//直接使用字符串初始化，编译器自动在后面补0，常用
	char buf4[] = "our world";
	printf("数组buf4的长度为%u\n", sizeof(buf4) / sizeof(char));


	printf("%s%s\n", buf, buf2);
	printf("C：%s %s!!\n", buf3, buf4);

	//char buf5[2] = { '1', '2', '3' };//数组越界

	char buf5[] = {
    
    'a', 'b', 'c', 0, 'd'};
	char buf6[] = {
    
    'a', 'b', 'c', '0', 'd'};
	char buf7[] = {
    
    'a', 'b', 'c', '\0', 'd'};
	
	printf("输出buf5：%s\n", buf5);
	printf("输出buf6：%s\n", buf6);
	printf("输出buf7：%s\n", buf7);

	//'\0'后面最好不要连着数字，有可能几个数字连起来刚好是一个转义字符
	//'\ddd'八进制字义字符，'\xhh'十六进制转移字符
	// \012相当于\n
	char str[] = "\012abc";
	printf("str == %s\n", str);

	return 0;
}

运行上面的代码，输出如下：

字符串的输入与输出

gets()

#include <stdio.h>
char *gets(char *s);
功能：从标准输入读入字符，并保存到s指定的内存空间，直到出现换行符或读到文件结尾为止。
参数：
	s：字符串首地址
返回值：
	成功：读入的字符串
	失败：NULL

gets(str)与scanf("%s",str)的区别：

• gets(str)允许输入的字符串含有空格
• scanf("%s",str)不允许含有空格

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main() {
    
    

	char str[100];
	printf("请输入一个字符串（gets）：\n");
	gets(str);
	printf("您输入的是%s\n", str);

	char str2[100];
	printf("请输入一个字符串（scanf）:\n");
	scanf("%s", str2);
	printf("您输入的是%s\n", str2);
	return 0;
}

运行上面的代码，输出如下：

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fgets()

#include <stdio.h>
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);
功能：从stream指定的文件内读入字符，保存到s所指定的内存空间，直到出现换行字符、读到文件结尾或是已读了size - 1个字符为止，最后会自动加上字符 '\0' 作为字符串结束。
参数：
	s：字符串
	size：指定最大读取字符串的长度（size - 1）
	stream：文件指针，如果读键盘输入的字符串，固定写为stdin
返回值：
	成功：成功读取的字符串
	读到文件尾或出错： NULL

fgets()在读取一个用户通过键盘输入的字符串的时候，同时把用户输入的回车也做为字符串的一部分。通过scanf和gets输入一个字符串的时候，不包含结尾的“\n”，但通过fgets结尾多了“\n”。fgets()函数是安全的，不存在缓冲区溢出的问题。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int main() {
    
    
	char str[5];
	
	fgets(str, sizeof(str)/sizeof(char), stdin);
	printf("您输入的是%s\n", str);
	return 0;
}

运行上面代码，执行如下：

puts()

#include <stdio.h>
int puts(const char *s);
功能：标准设备输出s字符串，在输出完成后自动输出一个'\n'。
参数：
	s：字符串首地址
返回值：
	成功：非负数
	失败：-1

fputs()

#include <stdio.h>
int fputs(const char * str, FILE * stream);
功能：将str所指定的字符串写入到stream指定的文件中， 字符串结束符 '\0'  不写入文件。 
参数：
	str：字符串
	stream：文件指针，如果把字符串输出到屏幕，固定写为stdout
返回值：
	成功：0
	失败：-1

fputs()是puts()的文件操作版本，但fputs()不会自动输出一个’\n’。

strlen()

#include <string.h>
size_t strlen(const char *s);
功能：计算指定指定字符串s的长度，不包含字符串结束符‘\0’
参数：
s：字符串首地址
返回值：字符串s的长度，size_t为unsigned int类型

#include<stdio.h>
#include<string.h>

int main() {
    
    
	char str[] = {
    
    'a', 'b', 'c', '\0', 'd'};
	printf("字符串的长度为%u", strlen(str));
	return 0;
}

运行上面的代码，执行结果如下：