字符串
1. 字符串简介
在C语言中，字符串是由字符数组构成的序列，以空字符（'\0'）结尾。这个空字符不可见，用于标记字符串的结束。C语言中没有专门的字符串类型，通常使用字符数组表示字符串。
2. 声明和初始化字符串
字符串可以通过几种方式在C语言中声明和初始化。
字符数组初始化
char str1[] = "Hello"; // 自动添加'\0'
char str2[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 显式添加'\0'
使用指针
const char* str3 = "Hello"; // 指向字符串字面值
注意：使用指针指向字符串时，该字符串通常存储在程序的只读数据段中，不应被修改。
3. 字符串操作
C语言标准库 <string.h> 提供了多种操作字符串的函数。
字符串长度 - strlen()
#include <string.h>
size_t len = strlen(str1); // 计算字符串长度，不包含'\0'
字符串复制 - strcpy() 和 strncpy()
char str4[10];
strcpy(str4, str1); // 复制字符串
strncpy(str4, str1, sizeof(str4)); // 复制指定长度的字符串
字符串连接 - strcat() 和 strncat()
char str5[20] = "Hello, ";
strcat(str5, "World!"); // 在str5的末尾追加另一个字符串
strncat(str5, "Welcome!", 3); // 连接部分字符串
字符串比较 - strcmp() 和 strncmp()
int cmp = strcmp(str1, "Hello"); // 比较两个字符串
int ncmp = strncmp(str1, "Hel", 3); // 比较两个字符串的前n个字符
字符串搜索 - strchr() 和 strstr()
char* pch = strchr(str1, 'e'); // 查找字符在字符串中的首次出现
char* pstr = strstr(str1, "lo"); // 查找子字符串在字符串中的首次出现
4. 字符串的安全性
- 在使用
strcpy和strcat等函数时，要确保目标数组足够大，以避免溢出。 - 可使用
strncpy和strncat作为更安全的替代。 - 永远不要尝试修改字符串字面值，这可能导致未定义行为。
5. 示例程序
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char greeting[20] = "Hello, ";
const char* name = "C Programmer";
strcat(greeting, name); // 连接字符串
printf("Greeting: %s\n", greeting); // 输出结果
printf("Length: %lu\n", strlen(greeting)); // 输出字符串长度
return 0;
}
ASCII码
ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是最基本的字符编码标准，用于文字和控制字符的编码。它最初是基于英语字母的编码标准，但后来逐渐成为国际标准。
ASCII码的组成
ASCII字符集包括以下几个部分：
-
控制字符：这些字符没有对应的可打印字符，用于控制像打印机等设备的行为。例如，换行（
\n）、回车（\r）、制表符（\t）等。 -
可打印字符：包括英文字母（大写和小写）、数字（0-9）、标点符号以及其他一些特殊符号。
ASCII码的范围
ASCII定义了128个字符的编码，从0到127。每个字符占用一个字节（但实际上只使用了字节的低7位）。它可以分为以下两个主要部分：
- 标准ASCII码：0到127。包括常用的英文字母、数字、标点符号和一些控制字符。
- 扩展ASCII码：128到255。这部分不是标准ASCII的一部分，不同的系统和程序可能会有不同的实现。
ASCII码的应用
ASCII编码广泛应用于计算机和通信设备中。例如，键盘上每个按键的敲击都对应一个ASCII码。计算机内部，文本文件通常都是以ASCII码的形式存储字符。
示例
下面是一些常见ASCII字符及其对应的十进制、十六进制和二进制编码：
| 字符 | 十进制 | 十六进制 | 二进制 |
|---|---|---|---|
| A | 65 | 41 | 0100 0001 |
| B | 66 | 42 | 0100 0010 |
| a | 97 | 61 | 0110 0001 |
| 0 | 48 | 30 | 0011 0000 |
| $ | 36 | 24 | 0010 0100 |
| \n | 10 | 0A | 0000 1010 |
ASCII码和编程
在C语言和其他许多编程语言中，字符常量实际上是它们对应的ASCII码。例如，'A'实际上是整数65。
注意
- ASCII码是字符编码的基础，对理解和使用计算机中的文本数据非常重要。
- 许多现代编码系统（如UTF-8）都是以ASCII为基础扩展而来的。
转义字符
转义字符就是基于ASCII码设计出来的，用于表示无法直接显示的字符或具有特殊含义的字符。它们以反斜杠\开头，后跟一个或多个字符，组合起来表示一个特定的字符。
常见转义字符及其用途
以下是C语言中常用的转义字符及其意义：
| 转义字符 | 含义 |
|---|---|
\n | 换行符 |
\t | 水平制表符 |
\b | 退格符 |
\r | 回车符 |
\' | 单引号 |
\" | 双引号 |
\\ | 反斜杠 |
\a | 警告（响铃） |
\f | 换页符 |
\v | 垂直制表符 |
\0 | 空字符（NULL） |
\ddd | 八进制表示的字符 |
\xhh | 十六进制表示的字符 |
使用示例
- 换行 (
\n) 和 制表 (\t):
printf("Hello,\nWorld!\t2021\n");
输出：
Hello,
World! 2021
- 单引号 (
\') 和 双引号 (\"):
printf("It\'s a \"wonderful\" day.\n");
输出：
It's a "wonderful" day.
- 反斜杠 (
\\):
printf("C:\\Program Files\\MyApp\n");
输出：
C:\Program Files\MyApp
特殊转义字符的应用
-
八进制和十六进制字符:
\ddd表示一个八进制值对应的字符，ddd是一到三个数字（0-7）。\xhh表示一个十六进制值对应的字符，hh是一个或两个十六进制数字（0-9, A-F）。
示例：
printf("%c\n", '\101'); // 八进制表示的 'A'
printf("%c\n", '\x42'); // 十六进制表示的 'B'
输出：
A
B
- 响铃字符 (
\a): 当打印此字符时，系统可能会发出响铃声（取决于系统配置）。
printf("\a");
注意事项
- 在字符串和字符常量中使用转义字符。
\0（空字符）用于表示C字符串的结束。- 转义字符可以用于格式化输出，如换行、制表等。
- 在处理文件路径或需要在字符串中包含引号时，转义字符非常有用。
