《程序設計基礎》課件第8章

第8章字符串8.1字符串

8.2函數(shù)間字符串的傳遞

習題

8.1字符串

8.1.1字符串常量

1．定義

字符串常量是由一對雙引號括起來的字符序列。例如，"China"，"Howareyou"，"$abc","123569"，"string"?等都是合法的字符串常量。

2．說明

(1)雙引號僅僅起到字符串常量的邊界符作用，并不是字符串常量的一部分。

(2)注意區(qū)分字符串常量和字符常量的區(qū)別。例如，"c"?和?'c'?是根本不同的數(shù)據(jù)，前者是字符串常量，后者是字符常量。它們之間主要有以下區(qū)別：

①字符常量由單引號括起來，字符串常量由雙引號括起來；

②字符常量只能是單個字符，字符串常量則可以含一個或多個字符；

③可以把一個字符常量賦予一個字符變量，但不能把一個字符串常量賦予一個字符變量；

④字符常量占一個字節(jié)的內(nèi)存空間。8.1.2字符串的存儲

C語言規(guī)定：在每一個字符串的結尾加一個“字符串結束標志”，以便系統(tǒng)據(jù)此判斷字符串是否結束。同時C語言也規(guī)定：以字符?'\0'?作為字符串的結束標志。字符?'\0'?是一個ASCII碼為0的字符。從ASCII代碼表中可以看到，ASCII碼為0的字符是“空操作字符”，它不引起任何控制動作，也不是一個可顯示的字符，即它什么也不做。用它作為字符串結束標志不會產(chǎn)生附加的操作或增加有效字符，它只是一個供辨別的標志。

因此，字符串常量在內(nèi)存中所占的字節(jié)數(shù)等于字符串中有效字符所占的字節(jié)數(shù)(即有效字符的個數(shù))再加1個字節(jié)。增加的一個字節(jié)存放的是字符串結束的標志'\0'。例如：字符串?"Welcome"?在內(nèi)存中所占的字節(jié)為：

注意區(qū)分字符串常量和字符常量的區(qū)別。例如?"s"?和?'s'?，字符串常量?"s"?和字符常量?'s'雖然都只有一個字符，但在內(nèi)存中的情況是不同的。字符串?"s"?在內(nèi)存中占2個字節(jié)，可表示為：

字符?'s'?在內(nèi)存中占一個字節(jié)，可表示為：

注意：在寫字符串時不必加?'\0'?，'\0'?字符是系統(tǒng)自動加上的。8.1.3字符串的表示

1．字符數(shù)組

C語言中沒有專門的字符串變量，通常用一個字符數(shù)組來存放一個字符串。Ｃ語言允許用字符串的方式對字符數(shù)組作初始化，即可以用字符數(shù)組存放一個字符串。

例如：

charc[]={'W','e','l','c','o','m','e'};

可寫為：

charc[]={"Welcome"};

也可以省略花括號，直接寫為：

charc[]="Welcome";注意：用字符串方式賦值比用字符逐個賦值要多占一個字節(jié)，多占的字節(jié)用于存放字符串結束標志?'\0'。因此，以下兩個字符數(shù)組的初始化等價，其字符數(shù)組的長度都是8。

charc[]="Welcome";

charc[]={'W','e','l','c','o','m','e'，'\0'};

字符數(shù)組完整的應用程序舉例如下：

/*源程序8-1*/

#include"stdio.h"

main()

{

charstring[]="WelcometoChina!";

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

}

程序運行結果如下：

2．字符指針

也可以不定義字符數(shù)組，而定義一個字符指針，用字符指針指向字符串中第一個字符的地址。

/*源程序8-2*/

#include"stdio.h"

main()

{

char*string="WelcometoChina!";

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

}

程序運行結果如下：

3．字符數(shù)組和字符指針變量的區(qū)別

(1)字符數(shù)組有若干個元素，每個元素中存放一個字符；而字符指針變量中存放的是字符串中第一個字符的地址。

(2)賦值方式的不同。

例如：字符指針的賦值語句：

char*string="Welcome";

它等價于：

char*string;

string="Welcome";

因為可以將字符串的首地址存放在指針變量中。而字符數(shù)組的賦值語句：

charstring[]="Welcome";

它不等價于：

charstring[];

string[]="Welcome";

因為string表示字符數(shù)組的首地址，是常量，不能在賦值號的左端進行修改，不能將字符串的首地址賦值給數(shù)組名。

(3)字符數(shù)組在編譯時為其分配存儲單元，有確定的地址；字符指針分配的內(nèi)存單元只能存放一個字符變量的地址，若沒有賦值，則沒有確定的指向。

charstring[20];

scanf("%s",string);

以上語句是正確的。

char*p;

scanf("%s",p);

以上語句是錯誤的，因為字符指針沒有指向任何存儲空間，不能輸入字符串。應改成：

charstring[20],*p;

p=string;

scanf("%s",p);

(4)指針變量的值可以改變，是變量；數(shù)組名是常量，它的值是不能改變的。

/*源程序8-3*/

#include"stdio.h"

main()

{

char*string="WelcometoChina!";

string=string+11;

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

}程序運行結果如下：將程序改為

/*源程序8-4*/

#include"stdio.h"

main()

{

charstring[]="WelcometoChina!";

string=string+11;

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

}

以上程序是錯誤的，原因在于數(shù)組名是常量，它的值是不能改變的。 8.2函數(shù)間字符串的傳遞

8.2.1單個字符串的傳遞

函數(shù)的參數(shù)不僅可以是整型、實型、字符型等數(shù)據(jù)，還可以是數(shù)組和指針類型。將字符串從一個函數(shù)傳遞到另一個函數(shù)，可以用字符數(shù)組名或指向字符串的指針作參數(shù)，實際上傳遞的是字符串的起始地址。在被調用的函數(shù)中如果改變了字符串的內(nèi)容，則在主調函數(shù)中可以得到改變了的字符串。/*源程序8-5*/

#include"stdio.h"

main()

{

voidcopy_str(char*from,char*to);//函數(shù)的聲明

chara[50]="Iamateacher.";

char*b="WelcometoChina!";

printf("a=%s\nb=%s\n",a,b);

copy_str(b,a);

printf("a=%s\nb=%s\n",a,b);}

voidcopy_str(char*from,char*to)

{

inti=0;

while(from[i]!='\0')

{

*(to+i)=from[i];

i++;

}

to[i]='\0';

}程序運行結果如下：8.2.2多個字符串的傳遞

在一個數(shù)組中，如果每個元素都是指針類型數(shù)據(jù)，則稱該數(shù)組為指針數(shù)組。也就是說，指針數(shù)組中的每一個元素都相當于一個指針變量。指針數(shù)組的一般定義形式為：

類型名*數(shù)組名[數(shù)組長度];

例如：

char*str[3];

表示str是一個指針數(shù)組，該數(shù)組有3個元素，每個元素值都是一個指針變量，指向字符型變量。應特別注意指針數(shù)組和指向一維數(shù)組的指針變量的區(qū)別。例如：

char(*str)[3];

表示str是一個指向一維數(shù)組的指針變量，該一維數(shù)組的長度為3，數(shù)組的元素類型為字符型。

指針數(shù)組的一個典型的應用是用它來指向若干個字符串，使字符串的處理更加方便靈活。同時也可以將指針數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)，此時傳遞的將是此指針數(shù)組的起始地址?？梢酝ㄟ^此種方法來處理多個字符串。/*源程序8-6*/

#include"stdio.h"

main()

{

voidprint(char*string[],intn);//函數(shù)的聲明

char*str[3];

str[0]="WelcometoChina!";

str[1]="Followme";

str[2]="Iamateacher.";

print(str,3);

}

voidprint(char*string[],intn)

{

inti;

for(i=0;i<n;i++)

printf("%s\n",string[i]);

}

程序運行結果如下：8.2.3main函數(shù)的參數(shù)

指針數(shù)組的一個重要應用是作為main函數(shù)的形參。實際上，main函數(shù)可以有參數(shù)，這個參數(shù)可以認為是main函數(shù)的形式參數(shù)。Ｃ語言規(guī)定main函數(shù)的參數(shù)只能有兩個，習慣上將這兩個參數(shù)寫為argc和argv。因此，帶參數(shù)的main函數(shù)頭可寫為：

main(intargc,char*argv[])Ｃ語言規(guī)定：main函數(shù)的第一個形參argc必須是整型變量,main函數(shù)的第二個形參argv必須是指向字符串的指針數(shù)組。由于main函數(shù)不能被其他函數(shù)調用，因此不可能在程序內(nèi)部取得實際值。那么，在什么時候、在何處把實參值賦予main函數(shù)的形參呢?實際上,main函數(shù)的參數(shù)值是從操作系統(tǒng)命令行中獲得的。也就是在一個命令行中包括命令名和需要傳給main函數(shù)的參數(shù)。命令行的一般形式為：

可執(zhí)行文件名參數(shù)1參數(shù)2…參數(shù)n其中可執(zhí)行文件名(即命令名)和各參數(shù)之間用空格分隔。應該特別注意的是main函數(shù)的兩個形參和命令行中的參數(shù)在位置上的對應關系。因為main的形參只有兩個，而命令行中的參數(shù)個數(shù)原則上未加限制。第一個形參argc表示了命令行中參數(shù)的個數(shù)(注意：可執(zhí)行文件名本身也算一個參數(shù))，argc的值是在輸入命令行時由系統(tǒng)按實際參數(shù)的個數(shù)自動賦予的；第二個形參argv是字符串指針數(shù)組，其各元素值為命令行中各字符串(參數(shù)均按字符串處理)的首地址。指針數(shù)組的長度即為參數(shù)個數(shù)。數(shù)組元素初值由系統(tǒng)自動賦予。例如有如下命令行：

cmdnameBASICfoxproFORTRANC

在此命令行中，cmdname為可執(zhí)行文件名，BASIC、foxpro、FORTRAN和C為參數(shù)。則對應于此命令行的main函數(shù)的形參argc為5，形參argv的對應關系如圖8-1所示。圖8-1argv的對應關系/*源程序8-7*/

#include"stdio.h"

main(intargc,char*argv[])

{

inti;

for(i=0;i<argc;i++)

printf("%s\n",argv[i]);

}假設此程序保存在D:\，文件名為m.c；經(jīng)過編譯、連接之后將會得到可執(zhí)行文件m.exe。則該程序的執(zhí)行過程和運行結果如下：8.2.4字符串處理函數(shù)

C語言提供了大量的字符串處理函數(shù)，使用這些字符串處理函數(shù)可簡化編程。在使用輸入/輸出的字符串函數(shù)時，應包含頭文件?"stdio.h"；在使用其他字符串處理函數(shù)時，應包含頭文件?"string.h"。以下介紹幾種最常用的字符串函數(shù)。

1．字符串輸出函數(shù)puts

格式：puts(字符數(shù)組)

功能：將字符數(shù)組中的字符串(以?'\0'?作為結束標志)輸出到終端，即在屏幕上顯示該字符串。/*源程序8-8*/

#include"stdio.h"

main()

{

charstr[]="BASIC\ndBASE\nC";

puts(str);

}程序運行結果如下：

從程序中可以看出，puts函數(shù)中可以使用轉義字符，因此輸出結果成為兩行。puts函數(shù)完全可以由printf函數(shù)取代。當需要按一定格式輸出時，通常使用printf函數(shù)。

2．字符串輸入函數(shù)gets

格式：gets(字符數(shù)組)

功能：從標準輸入設備(鍵盤)上輸入一個字符串到字符數(shù)組，并得到一個函數(shù)值，函數(shù)值為該字符數(shù)組的首地址。/*源程序8-9*/

#include"stdio.h"

main()

{

charst[20];

printf("inputstring:\n");

gets(st);

puts(st);

}程序運行結果如下：

注意：當輸入的字符串中含有空格時，輸出仍為全部字符串。gets函數(shù)并不以空格作為字符串輸入結束的標志，而只以回車作為輸入結束的標志。這與scanf函數(shù)是不同的。

3．字符串連接函數(shù)strcat

格式：strcat(字符數(shù)組1，字符數(shù)組2)

功能：將字符數(shù)組2中的字符串連接到字符數(shù)組1中字符串的后面，并刪去字符串1原有的串結束標志?'\0'。本函數(shù)的返回值是字符數(shù)組1的首地址。/*源程序8-10*/

#include"stdio.h"

#include"string.h"

main()

{

charst1[40]="Yournameis";

charst2[20];

printf("inputyourname:\n");

gets(st2);

strcat(st1,st2);

puts(st1);

}程序運行結果如下：

本程序把初始化賦值的字符數(shù)組與動態(tài)賦值的字符串連接起來。需要特別注意的是，字符數(shù)組1應定義有足夠的長度，否則不能全部裝入被連接的字符串。

4．字符串拷貝函數(shù)strcpy

格式：strcpy(字符數(shù)組1，字符串2)

功能：把字符串2中的字符拷貝到字符數(shù)組1中，字符串2中的結束標志?'\0'?也一同拷貝到字符數(shù)組1中。字符串2也可以是一個字符串常量，這時相當于把一個字符串賦予一個字符數(shù)組。/*源程序8-11*/

#include"stdio.h"

#include"string.h"

main()

{

charst1[30],st2[]="Cpromgram";

strcpy(st1,st2);

puts(st1);

}程序運行結果如下：

本函數(shù)要求字符數(shù)組1應有足夠的長度，否則不能全部裝入所拷貝的字符串。

5．字符串比較函數(shù)strcmp

格式：strcmp(字符串1，字符串2)

功能：對于這兩個字符串，從左至右逐個字符進行比較，字符的比較按照所對應ASCII碼的大小進行，直到出現(xiàn)不同的字符或遇到'\0'為止。本函數(shù)的返回值是最終比較的結果，即：

(1)若字符串1等于字符串2，則返回值為0；

(2)若字符串1大于字符串2，則返回值為正整數(shù)；

(3)若字符串1小于字符串2，則返回值為負整數(shù)。

本函數(shù)也可用于比較兩個字符串常量，或比較數(shù)組和字符串常量。/*源程序8-12*/

#include"stdio.h"

#include"string.h"

main()

{

intk;

charst1[20],st2[]="WelcometoChina!";

printf("inputastring:\n");

gets(st1);k=strcmp(st1,st2);

if(k==0)

printf("st1=st2\n");

if(k>0)

printf("st1>st2\n");

if(k<0)

printf("st1<st2\n");

}程序運行結果如下：

本程序把輸入的字符串和數(shù)組st2中的串比較，比較結果返回到k中，根據(jù)k的值輸出比較的結果。當輸入字符串為?"Welcometoxi’an"?時，由ASCII碼可知“Welcometoxi’an”大于“WelcometoChina!”，故k>0，輸出結果為“st1>st2”。

6．測字符串長度函數(shù)strlen

格式：strlen(字符數(shù)組)

功能：測試字符串中有效字符的個數(shù)(不含字符串結束標志?'\0'?)，并將其作為函數(shù)返回值。/*源程序8-13*/

#include"stdio.h"

#include"string.h"

main()

{

intn;

charstr[40]="Clanguage";

n=strlen(str);

printf("Thelengthofthestringis%d\n",n);

}程序運行結果如下：

習題

1．編寫函數(shù)fun，其首部為voidfun(char*s)。它的功能是:將s所指字符串中所有下標為奇數(shù)位置上的字母轉換為大寫(若該位置上不是字母,則不轉換)。例如,若輸入"abc4EFg"，則應輸出"aBc4EFg"。

2．假定輸入的字符串中只包含字母和“*”號。編寫函數(shù)fun，其首部為voidfun(char*s)。它的功能是：除了字符串前導的*號之外，將字符串中其他*號全部刪除。在編寫函數(shù)時，最好不使用C語言提供的字符串函數(shù)。例如，字符串中的內(nèi)容為****A*BC*DEF*G*******

刪除后，字符串中的內(nèi)容應當是

****ABCDEFG

3．假定輸入的字符串中只包含字母和*號。編寫函數(shù)fun，其首部為voidfun(char*s)。它的功能是：將字符串中的前導*號全部移到字符串的尾部。例如，字符串中的內(nèi)容為

*******A*BC*DEF*G****

移動后，字符串中的內(nèi)容應當是

A*BC*DEF*G***********

在編寫函數(shù)時,最好不使用C語言提供的字符串函數(shù)。

4．假定輸入的字符串中只包含字母和*號。編寫函數(shù)fun，其首部為voidfun(char*s)。它的功能是：使字符串的前導*號不得多于n個；若多于n個，則刪除多余的*號；若少于或等于n個，則什么也不做；字符串中間和尾部的*號不刪除。例如，字符串中的內(nèi)容為

*******A*BC*DEF*G****

若n的值為4，則刪除后，則字符串中的內(nèi)容應當是

****A*BC*DEF*G****

若n的值為8，則字符串中的內(nèi)容仍為

*******A*BC*DEF*G