跳到主要内容

C 语言字符串基础

在C语言中，字符串是一种非常重要的数据类型。字符串是由字符组成的数组，通常用于存储和操作文本数据。本文将带你了解C语言中字符串的基础知识，包括如何定义、初始化、操作字符串，以及字符串在实际编程中的应用。

什么是字符串？​

在C语言中，字符串实际上是一个以空字符（\0）结尾的字符数组。空字符表示字符串的结束。例如，字符串 "Hello" 在内存中的存储方式如下：

c
char str[] = "Hello";

在内存中，str 数组的内容为：

H  e  l  l  o  \0

注意，字符串的长度是5，但数组的大小是6，因为需要额外的一个字节来存储空字符 \0。

字符串的定义与初始化​

在C语言中，字符串可以通过多种方式定义和初始化。

1. 使用字符数组​

c
char str1[] = "Hello";

这种方式会自动在字符串末尾添加空字符 \0。

2. 使用字符指针​

c
char *str2 = "World";

这种方式也是合法的，但需要注意的是，str2 指向的是一个字符串常量，不能通过 str2 修改字符串的内容。

3. 手动初始化字符数组​

c
char str3[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};

这种方式需要手动添加空字符 \0。

字符串的输入与输出​

1. 使用 printf 输出字符串​

c
char str[] = "Hello, World!";
printf("%s\n", str);

输出：

Hello, World!

2. 使用 scanf 输入字符串​

c
char str[100];
printf("请输入一个字符串: ");
scanf("%s", str);
printf("你输入的字符串是: %s\n", str);
警告

使用 scanf 输入字符串时，需要注意输入的字符串不能包含空格，否则 scanf 会在空格处停止读取。

3. 使用 gets 和 puts 输入输出字符串​

c
char str[100];
printf("请输入一个字符串: ");
gets(str);
printf("你输入的字符串是: ");
puts(str);
注意

gets 函数存在安全隐患，因为它不会检查输入的长度，可能导致缓冲区溢出。建议使用 fgets 代替。

字符串的操作​

1. 字符串长度​

可以使用 strlen 函数获取字符串的长度（不包括空字符 \0）。

c
#include <string.h>

char str[] = "Hello";
int length = strlen(str);
printf("字符串的长度是: %d\n", length);

输出：

字符串的长度是: 5

2. 字符串复制​

可以使用 strcpy 函数将一个字符串复制到另一个字符串。

c
char src[] = "Hello";
char dest[10];
strcpy(dest, src);
printf("复制后的字符串是: %s\n", dest);

输出：

复制后的字符串是: Hello

3. 字符串连接​

可以使用 strcat 函数将两个字符串连接起来。

c
char str1[20] = "Hello";
char str2[] = " World!";
strcat(str1, str2);
printf("连接后的字符串是: %s\n", str1);

输出：

连接后的字符串是: Hello World!

4. 字符串比较​

可以使用 strcmp 函数比较两个字符串。

c
char str1[] = "Hello";
char str2[] = "World";
int result = strcmp(str1, str2);
if (result == 0) {
    printf("字符串相等\n");
} else if (result < 0) {
    printf("str1 小于 str2\n");
} else {
    printf("str1 大于 str2\n");
}

输出：

str1 小于 str2

实际应用案例​

案例1：用户登录验证​

假设我们需要编写一个简单的用户登录验证程序，要求用户输入用户名和密码，并与预设的值进行比较。

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

int main() {
    char username[20];
    char password[20];
    char correctUsername[] = "admin";
    char correctPassword[] = "123456";

    printf("请输入用户名: ");
    scanf("%s", username);
    printf("请输入密码: ");
    scanf("%s", password);

    if (strcmp(username, correctUsername) == 0 && strcmp(password, correctPassword) == 0) {
        printf("登录成功！\n");
    } else {
        printf("用户名或密码错误！\n");
    }

    return 0;
}

案例2：字符串反转​

编写一个程序，将用户输入的字符串反转并输出。

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

void reverseString(char str[]) {
    int length = strlen(str);
    for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
        char temp = str[i];
        str[i] = str[length - i - 1];
        str[length - i - 1] = temp;
    }
}

int main() {
    char str[100];
    printf("请输入一个字符串: ");
    scanf("%s", str);
    reverseString(str);
    printf("反转后的字符串是: %s\n", str);
    return 0;
}

总结​

本文介绍了C语言中字符串的基础知识，包括字符串的定义、初始化、输入输出、常见操作以及实际应用案例。字符串是C语言中非常重要的数据类型，掌握字符串的操作对于编写C语言程序至关重要。

附加资源与练习​

  • 练习1：编写一个程序，统计用户输入的字符串中每个字符出现的次数。
  • 练习2：编写一个程序，将用户输入的字符串中的所有大写字母转换为小写字母。
  • 练习3：编写一个程序，判断用户输入的字符串是否是回文（即正读和反读都相同的字符串）。
提示

建议初学者多动手实践，通过编写小程序来巩固所学的字符串知识。