C语言字符串零基础入门教程

在C语言中，字符串是一个非常重要且常用的概念，它用于存储和操作文本数据，是许多程序不可或缺的部分。
 

C语言中的字符串本质上是一个字符数组，以空字符'\0'结尾。这个空字符标志着字符串的结束，使得程序能够知道字符串在内存中的终止位置。字符串可以包含字母、数字、特殊字符等各种可打印字符。

例如，字符串 "Hello" 在内存中的表示如下：

+---+---+---+---+---+---+
| H | e | l | l | o | \0|
+---+---+---+---+---+---+

字符串的定义

在C语言中，可以通过多种方式定义字符串，最常见的两种方法是使用字符数组和字符指针。

1. 使用字符数组定义字符串

使用字符数组定义字符串时，我们需要为数组分配足够的空间来存储字符串及其结束符。

char str[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
// 或者
char str[] = "Hello";

2. 使用字符指针定义字符串

使用字符指针定义字符串时，我们实际上是创建了一个指向字符串字面量的指针。

char *str = "Hello";

需要注意的是，使用指针定义的字符串通常存储在只读内存区域，因此不应尝试修改其内容。

字符串的初始化

C语言提供了多种初始化字符串的方法，以下是几种常见的初始化方式：

1. 使用字符串字面量

char str[] = "Hello, World!";

 

2. 使用字符数组

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

 

3. 使用指针和字符串字面量

char *str = "Hello, World!";

 

4. 动态分配内存

char *str = (char *)malloc(20 * sizeof(char));
strcpy(str, "Hello, World!");

在这个例子中，我们使用 malloc 函数动态分配内存，然后使用 strcpy 函数将字符串复制到分配的内存中。

字符串的常用操作

C 语言提供了许多用于操作字符串的函数，这些函数定义在 <string.h> 头文件中。以下是一些常用的字符串操作函数：

1. strlen() - 计算字符串长度

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

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    int length = strlen(str);
    printf("字符串长度：%d\n", length);
    return 0;
}

2. strcpy() - 复制字符串

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

int main() {
    char source[] = "Hello, World!";
    char destination[20];
    strcpy(destination, source);
    printf("复制后的字符串：%s\n", destination);
    return 0;
}

3. strcat() - 连接字符串

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

int main() {
    char str1[20] = "Hello, ";
    char str2[] = "World!";
    strcat(str1, str2);
    printf("连接后的字符串：%s\n", str1);
    return 0;
}

4. strcmp() - 比较字符串

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

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "Hello";
    char str3[] = "World";
    
    printf("str1 和 str2 比较结果：%d\n", strcmp(str1, str2));
    printf("str1 和 str3 比较结果：%d\n", strcmp(str1, str3));
    return 0;
}

5. strtok() - 分割字符串

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

int main() {
    char str[] = "Hello,World,C,Programming";
    char *token = strtok(str, ",");
    
    while (token != NULL) {
        printf("%s\n", token);
        token = strtok(NULL, ",");
    }
    
    return 0;
}

这个例子展示了如何使用 strtok() 函数将字符串按照指定的分隔符进行分割。

字符串处理中的注意事项

在处理C语言字符串时，有一些重要的注意事项：

1. 字符串末尾的空字符'\0'很重要，它标志着字符串的结束。如果忘记添加空字符，可能会导致程序读取到无关的内存内容。
2. 使用字符数组定义字符串时，要确保数组大小足够容纳字符串内容和结尾的空字符。
3. 使用 strcpy()、strcat() 等函数时，要注意目标字符串的大小，避免缓冲区溢出。
4. 处理用户输入的字符串时，要注意进行边界检查和输入验证，以提高程序的安全性。

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