1 字符串的概念
- 字符串是有序字符的集合
- 字符串是程序的基本元素之一
- C 语言中没有字符串的概念
- C 语言中通过特殊的字符数组模拟字符串
- C 语言中的字符串是以 ‘\0’ 结尾的字符数组
1.1 字符数组与字符串
在 C 语言中，双引号引用的单个或多个字符是一种特殊的字面量
- 存储于程序的全局只读存储区
- 本质为字符数组，编译器自动在结尾加上 ‘\0’ 字符
下一个下面哪些是字符串的定义？
我们现在分析一下，字符串就是一个字符数组，在末尾加上 ‘\0’。
- 数组 ca 是一个字符数组，没有以 ‘\0’ 结尾，所以不是字符串；
- sa 是以 ‘\0’ 结尾的字符数组，所以是字符串；
- “Hello world!” 是一个字符数组，我们用一个字符数组去初始化 字符数组 ss，这在 C 语言中是合法的，编译器会自动在 “Hello world!” 末尾加上 ‘\0’ ，所以 ss 是字符串；
- 用一个指针去指向字符数组，我们不是经常这么干嘛，str 是字符串。
下面我们用编译器验证一下我们的分析：
// 30-1.c
#include<stdio.h>
int main()
{
char ca[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
char sa[] = {'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};
char ss[] = "Hello world!";
char* str = "Hello world!";
printf("%s\n", ca);
printf("%s\n", sa);
printf("%s\n", ss);
printf("%s\n", str);
return 0;
}
编译运行结果如下：
$ gcc 30-1.c -o 30-1
$ ./30-1
HelloWorld
World
Hello world!
Hello world!
可以看到 ca 打印的结果是不对的，sa，ss，str 打印的结果是完全正确的，所以 ca 是一个字符数组，sa，ss，str 是字符串。
1.2 小秘密
- 字符串字面量本质是一个数组
- 字符串面量可以看作常量指针
- 字符串字面量中字符不可改变（因为存储在全局只读存储区）
- 字符串字面量至少包含一个字符（至少包含 ‘\0’）
2 字符串字面量
字符串字面量是一个字符数组，比如 “Hello World!” 就是一个无名的字符数组
请看下面的表达式合法吗？
上面的写法看起来都比较奇怪，对一个字符串字面量进行下标运算，和整数进行加法运算，对空字符串解引用，我们用编译器验证一下：
// 30-2.c
#include<stdio.h>
int main()
{
char b = "abc"[0];
char c = *("123" + 1);
char t = *"";
printf("%c\n", b);
printf("%c\n", c);
printf("%d\n", t);
printf("%s\n", "Hello\0Hello");
printf("%p\n", "World");
return 0;
}
$ gcc 30-2.c -o 30-2
$ ./30-2
a
2
0
Hello
0x564cf963e7a8
对于上面的结果，“abc”[0] 等于取字符串第一个字符，*(“123” + 1); 是取字符串第 2 个字符，*"" 是对空字符串第一个字符解引用，，第一个字符是 ‘\0’，我们打印的是 %p，是打印对应的ASCII 码， ‘\0’ 对应的 ASCII 是 0。
字符串的是以 ‘\0’ 作为结束标志的， ‘\0’ 之后的内容不属于该字符串，所以 printf("%s\n", “Hello\0Hello”); 语句会打印出 Hello
3 字符串的长度
- 字符串的长度就是字符串所包含字符的个数
- 字符串长度指的是第一个 ‘\0’ 字符前出现的字符个数
- 通过 ‘\0’ 结束符来确定字符串的长度
- 函数 strlen 用于返回字符串的长度
下面看一个 strlen 使用的例子
// 30-3.c
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char s[] = "Hello\0world";
for (int i = 0; i < sizeof(s)/ sizeof(s[0]); i++)
{
printf("%c\n", s[i]);
}
printf("%s\n", s);
printf("%ld\n", strlen(s));
printf("%ld\n", strlen("123"));
return 0;
}
编译运行，结果如下：
$ gcc 30-3.c -o 30-3
$ ./30-3
H
e
l
l
o
w
o
r
l
d
Hello
5
3
可以看到打印数组 s 的元素时，所有的元素打印出来了，两个空行分别是两个 ‘\0’，一个在中间，一个是编译器自己加上的 ‘\0’，但是打印字符串 s 时，字符串的结束标志是 ‘\0’，所以只打印了 Hello。同样的，字符串长度是第一个 ‘\0’ 字符前出现的字符个数，字符串 s 的长度是 5。
4 小结
1、C 语言中通过字符数组模拟字符串
2、C 语言中的字符串使用 ‘\0’ 作为结束符
3、字符串字面量的本质为字符数组
4、字符串相关函数都依赖于结束符 ‘\0’
