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[C语言] 13-指针和字符串

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字符串回顾

一个字符串由一个或多个字符组成,因此我们可以用字符数组来存放字符串,不过在数组的尾部要加上一个空字符'\0'。

char s[] = "mj";

上面的代码定义了一个字符数组s来存储字符串"mj",系统会自动在尾部加上一个空字符'\0'。

内存分布大致如右图所示 1

从上一篇文章《十二、指向一维数组元素的指针》中可以看出指针和数组的关系非常密切,因此我们也可以使用指针来操作字符串。

一、用指针遍历字符串的所有字符

// 定义一个指针p
char *p;

// 定义一个数组s存放字符串
char s[] = "mj";

// 指针p指向字符串的首字符'm'
p = s; // 或者 p = &s[0];

for (; *p != '\0'; p++) {
    printf("%c \n", *p);
}

执行完第8行后,内存分布如右图: 2

有了前面指针与数组的基础相信大家能看到第9行之后的代码了:每次遍历之前先判断p当前指向的字符是否为空字符\0,如果不是空字符,就打印当前字符,然后执行p++让指针p指向下一个字符元素。

最后的输出结果: 3

二、用指针直接指向字符串

从前面可以看出,指针确实可以指向字符串并操作字符串。不过前面的做法是:先定义一个字符串数组存放字符串,然后将数组首地址传给指针p,让p指向字符串的首字符。 1.我们也可以直接用指针指向一个字符串,省略定义字符数组这个步骤

#include <string.h>

int main()
{
    // 定义一个字符串,用指针s指向这个字符串
    char *s = "mj";
    
    // 使用strlen函数测量字符串长度
    int len = strlen(s);
    
    printf("字符串长度:%D", len);
    return 0;
}

注意第6行,我们直接用指针s指向了字符串"mj",并没有先创建一个字符数组。看第9行,将指针s传入到strlen函数中,说明之前所学习的字符串处理函数依然可以正常使用。输出结果: 4

2.我们再来看看strlen函数在string.h中的声明

size_t     strlen(const char *);

strlen函数中的形参是指向字符变量的指针类型,在《十、字符和字符串常用处理函数》中我们可以将一个字符数组名传进去,这一点又说明了指针与数组的密切关系,肯定有JQ。其实,调用strlen函数时,你传一个地址给它就行了,它会从这个地址开始计算字符的个数,直到遇到空字符'\0'位置,因此传入指针变量或者数组名都可以。

其他字符串处理函数也是一样的:

char    *strcpy(char *, const char *); // 字符串拷贝函数
char    *strcat(char *, const char *); // 字符串拼接函数
int     strcmp(const char *, const char *); // 字符串比较函数

它们的参数都是指向字符变量的指针类型,因此可以传入指针变量或者数组名。

因此printf函数依然可以正常使用:

char *s = "mj";
printf("%s", s);

输出结果: 11

3.指针指向字符串的其他方式

char *s;
s = "mj";

上面的指向方式也是正确的:先定义指针变量,再指向字符串。如果是字符数组就不允许这样做,下面的做法是错误的:

char s[10];
s = "mj";

编译器肯定报第2行的错,因为s是个常量,代表数组的首地址,不能进行赋值运算。

还需要注意的是,下面的做法也是错误的:

char *s = "mj";
 
*s = "like";

第3行代码犯了2个错误:

  • 第3行代码相当于把字符串"like"存进s指向的那一块内存空间,由第1行代码可以看出,s指向的是"mj"的首字符'm',也就是说s指向的一块char类型的存储空间,只有1个字节,要"like"存进1个字节的空间内,肯定内存溢出

  • 由第1行代码可以看出,指针s指向的是字符串常量"mj"!因此是不能再通过指针来修改字符串内容的!就算是*s = 'A'这样"看起来似乎正确"的写法也是错误的,因为s指向的一个常量字符串,不允许修改它内部的字符。

三、指针处理字符串的注意

现在想将字符串"lmj"的首字符'l'改为'L',解决方案是多种的 1.第一种方案

// 定义一个字符串变量"lmj"
char a[] = "lmj";

// 将字符串的首字符改为'L'
*a = 'L';

printf("%s", a);

程序正常运行,输出结果: 1

2.应该有人能马上想到第二种方案

char *p2 = "lmj";
*p2 = 'L';
 
printf("%s", p2);

看起来似乎是可行的,但这是错误代码,错在第2行。首先看第1行,指针变量p2指向的是一块字符串常量,正因为是常量,所以它内部的字符是不允许修改的。

有人可能搞蒙了,这里的第1行代码char *p2 = "lmj";跟第一种方案中的第2行代码char a[] = "lmj";不是一样的么?这是不一样的。

  • char a[] = "lmj";定义的是一个字符串变量!

  • char *p2 = "lmj";定义的是一个字符串常量!

关于作者

王硕,网名信平,十多年软件开发经验,业余架构师,精通Java/Python/Go等,喜欢研究技术,著有《PyQt 5 快速开发与实战》《Python 3.* 全栈开发》,多个业余开源项目托管在GitHub上,欢迎微博交流。


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