C语言--字符串详解（多角度分析，什么是字符串？字符串如何存储？字符串如何应用？字符串常用的库函数有哪些？）

news2024/10/7 18:21:56

一、前言

💦什么是字符串

💦字符串如何存储？

二、字符串常量和字符数组

💦字符串常量

✨什么是字符串常量？

✨字符串常量与指针

💦字符数组

✨字符数组的应用

💦字符串常量与字符数组的区别

三、字符串常用的库函数

四、共勉

一、前言

💦什么是字符串

字符串是一种非常重要的数据类型，但是C语言不存在显式的字符串类型，C语言中的字符串都以字符串常量的形式出现或存储在字符数组中。同时，C 语言提供了一系列库函数来对操作字符串，这些库函数都包含在头文件 string.h 中

💦字符串如何存储？

1️⃣: 内存存储---------字符串常量

2️⃣: 数组存储---------字符数组

二、字符串常量和字符数组

💦字符串常量

✨什么是字符串常量？

C 语言虽然没有字符串类型，但是 C语言提是存在字符串这个概念的，也就是字符串常量：以 NUL('\0') 字节结尾的 0 个或多个字符组成的序列。字符串常量是不可被修改的，一般用一对双引号(" ")括起的一串字符来表示字符串常量，如：
"Hello!"、"\aWarning!\a"、"123abc\n"、""
字符串常量可以为空，如""就是一个空的字符串常量，但是即使为空，还是存在一个终止符 NUL 的。（在 C 语言中，常用转义字符 \0 来表示 NUL）

⭐举例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h> 

int main() 
{
	// 定义一个 字符串常量   
	char*a = "abc";
	// 输出 字符串常量的 的第一个字符 
	printf("%c\n",*a);
	// 输出整个字符串常量 
	printf("%s\n",a);
	// 输出 字符串常量的长度 、 地址 
	printf("字符串长度%d\n字符串地址%p\n指针变量a地址%p",sizeof(a),&"abc",a);
	return 0;
}

✨字符串常量与指针

字符串常量与指针关系密切，因为字符串常量的值，实际上表示的是存储这些字符的内存空间的地址，更准确地说是字符串常量中第 1 个字符的地址，而不是这些字符本身。因此，在 C 语言中是不能直接进行字符串赋值的（因为没有字符串类型嘛）。在 C 语言中，常通过声明一个指向 char 类型的指针并将其初始化为一个字符串常量的方式来访问一个字符串：
char *message = "Hello World!";

// 上面的语句也可以拆分成下面两句
char *message;
message = "Hello World!";　　　　// 这句话看起来像是字符串复制，其实不是，只是涉及到指针操作
上述语句声明了一个指向 char 类型的指针，并用字符串常量中第 1 个字符的地址对该指针进行初始化。可以通过字符指针 message 来访问字符串常量：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h> 

int main() 
{
	char* message = "Hello string";
	printf("%s\n",message);
	while(*message!='\0')
	{
		printf("%c ",*message++);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}
这段代码，使用字符指针遍历了字符串常量中的每一个字符。

💦字符数组

用于存放字符的数组称为字符数组。在 C 语言中，除了字符串常量外，其他所有字符串都必须存储于字符数组或动态分配的内存中。定义一个字符数组和定义一个普通数组一样，不同的是字符数组中存放的是字符数据而已：
char str1[] = { 'H','e','l','l','o','\0'};    // 声明并初始化一个字符数组
这句话定义并初始化了一个字符数组 str1。这个数组的长度实际上为 6 ，（它并不会自动加上'\0'，需要手动加上）
C 语言提供了一种更简洁的方法来对字符数组进行初始化：
char str[] = "hello";    // 声明并初始化一个字符数组
⚠ 注意：上面的这两种初始化是有区别的
int main()
{
	char str[] = "hello";

	printf("%s\n", str);

	char str1[] = { 'H','e','l','l','o'};

	printf("%s\n", str1);
	return 0;
}
我们来调试看一下：

修改正确的代码：
int main()
{
	char str[] = "hello";

	printf("%s\n", str);

	printf("\n");

	char str1[] = { 'H','e','l','l','o','\0'};

	printf("%s\n", str1);
	return 0;
}

✨字符数组的应用

这段代码可以将字符数组中的小写字母转换成大写字母后输出。

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

int main()
{
        char str[] = "hello world!";
        int len = strlen(str);
        int i;
        for(i = 0; i < len; i++){
                if( str[i] <= 'z' && str[i] >= 'a'){
                        str[i] = str[i] - 32;
                }
        }
        printf("%s\n",str);
}