C语言基础内容（七）——第08章_C语言常用函数

第08章_C语言常用函数

本章专题脉络

1、字符串相关函数

1.1 字符串的表示方式

C 语言没有单独的字符串类型，字符串被当作字符数组，即 char 类型的数组。表示方式如下：

方式1：

char str[] = "hello";

方式2：

char *str = "hello";

1.2 两种方式的区别

字符指针和字符数组，这两种声明字符串变量的写法基本是等价的，但是也有区别。

**区别1：**指针指向的字符串，在 C 语言内部被当作常量，不能修改字符串本身。

char* str = "hello!";
str[0] = 'z'; // 报错

如果使用数组声明字符串变量，就没有这个问题，可以修改数组的任意成员。

char str[] = "hello";
str[0] = 'z'; // 不报错

为什么字符串声明为指针时不能修改，声明为数组时就可以修改？

因为系统会将字符串的字面量保存在内存的常量区，这个区域是不允许用户修改的。声明为指针时，指针变量存储的值是一个指向常量区的内存地址，因此用户不能通过这个地址去修改常量区。但是，声明为数组时，编译器会给数组单独分配一段内存，字符串字面量会被编译器解释成字符数组，逐个字符写入这段新分配的内存之中，而这段新内存是允许修改的。

测试代码：

int main() {
   

    char str1[] = "hello"; //新开辟的空间，保存数组中的数据
    char str2[] = "hello"; //新开辟的空间，保存数组中的数据
    printf("%p\n",str1); //000000f4a93ff81a
    printf("%p\n",str2); //000000f4a93ff814

    char * str3 = "hello"; 
    char * str4 = "hello"; //与前一个str3的数据是共享的，存在于常量区
    printf("%p\n",str3); //00007ff6842ca004
    printf("%p\n",str4); //00007ff6842ca004
    
    return 0;
}

区别2：指针变量可以指向其它字符串。

char* s = "hello";
s = "world";

但是，字符数组变量不能指向另一个字符串。

char s[] = "hello";
s = "world"; // 报错

字符数组的数组名，总是指向初始化时的字符串地址，不能修改。所以，声明字符数组后，不能直接用字符串赋值。

char s[10];
s = "abc"; // 错误

为什么数组变量不能赋值为另一个数组？

因为数组变量所在的地址无法改变，或者说，编译器一旦为数组变量分配地址后，这个地址就绑定这个数组变量了，这种绑定关系是不变的，即不能用赋值运算符为它重新赋值。

想要重新赋值，必须使用 C 语言原生提供的 strcpy() 函数，通过字符串拷贝完成赋值。这样做以后，数组变量的地址还是不变的，即 strcpy() 只是在原地址写入新的字符串，而不是让数组变量指向新的地址。

char s[10];
strcpy(s, "abc");

1.2 字符串常用函数

这里的字符串处理函数，都属于库函数。库函数并非C语言本身的组成部分，而是C语言编译系统为方便用户使用而提供的公共函数。不同的编译系统提供的函数数量和函数名、函数功能都不尽相同，使用时要小心，必要时查一下库函数手册。

在使用字符串处理函数时，应当在程序文件的开头用#include <string.h>把 string.h 文件包含到本文件中。

strlen()

作用：返回字符串的字节长度，不包括末尾的空字符 ‘\0’ 。

函数原型：

// string.h
//参数是字符串变量，返回的是 size_t 类型的无符号整数,一般当做int类型处理。
size_t strlen(const char* s);

举例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>    //需要加载此头文件

int main() {
   
    char str[10] = "China";
    printf("%d\n", strlen(str));     //5

    printf("%d\n", strlen("China")); //5
    
    //区别于sizeof(),是两个不同的概念
    printf("%d\n", sizeof(str));        //10
}

strcpy()

strcpy(字符数组1, 字符数组2) ：字符串的复制，不能使用赋值运算符，直接将字符数组2的字符串复制到字符数组1中。

函数原型：

// string.h
strcpy(char dest[], const char source[])

使用此函数前，如何复制字符串呢？

一方面，下面两种字符串的复制写法，都是错的。因为数组的变量名是一个固定的地址，不能修改，使其指向另一个地址。

char str1[10];
char str2[10];
str1 = "abc"; // 报错
str2 = str1;  // 报错

另一方面，如果是字符指针，赋值运算符（ = ）只是将一个指针的地址复制给另一个指针，而不是复制字符串。

char* str1;
char* str2;

str1 = "abc";
str2 = str1;

此时，可以使用 strcpy(字符数组1,字符数组2) 函数，用于将一个字符串的内容复制到另一个字符串（前提：字符数组1的长度不小于字符数组2的长度，否则会溢出）。

举例：

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

int main() {
   
    char str1[10], str2[] = "China";
    strcpy(str1, str2);
    
    printf("%s\n",str1);

    //或
//    strcpy(str1, "China"); //参数2，也可以是一个字符串常量
//    printf("%s\n",str1);
    
    //进一步
    str1[0] = 'A';
    printf(