嵌入式C语言基础编程——5年程序员给你讲解字符数组，精品干货
xsobi 2024-11-24 00:34 22 浏览
本文主要是对C基础编程关于字符数组的初步讲解，后续会深入讲解C高级相关的概念（C大神可先略过）。 本人近期会陆续上传IT编程相关的资料和视频教程，可以关注一下互相交流：C C++ Java python linux ARM 嵌入式 物联网等。想学编程的朋友进入主页即可看到相关教程和资料。
本文的主要内容：
0字符数组
1.0字符数组的定义
1.1字符数组的初始化
1.2字符数组的引用
1.3字符串和字符串结束标志
1.4字符数组的输入输出
2字符串处理函数
3程序举例
4字符串的指针指向字符串的针指变量
4.1字符串的表示形式
5.0本章小结
10.1 字符数组的定义
用来存放字符量的数组称为字符数组形式与前面介绍的数值数组相同。例如：
char c[10];
由于字符型和整型通用，也可以定义为 int c[10]当这时每个数组元素占 2 个字节的内存单元。
字符数组也可以是二维或多维数组。例如：
char c[5][10]; 即为二维字符数组。
10.1.1 字符数组的初始化
字符数组也允许在定义时作初始化赋值。例如：
char c[10]={'c', ' ', 'p', 'r', 'o', 'g', 'r', 'a','m'};
赋值后各元素的值为：
数组 C c[0]的值为'c'
c[1]的值为' '
c[2]的值为'p'
c[3]的值为'r'
c[4]的值为'0'
c[5]的值为'g'
c[6]的值为'r'
c[7]的值为'a'
c[8]的值为'm'
其中 c[9]未赋值，它的值为'p'系统自动赋予 0 值。当对全体元素赋初值时也可以省去长度说明。
例如：
char c[]={`c`,` `,`p`,`r`,`o`,`g`,`r`,`a`,`m`}; 这时 C 数组的长度自动定位 9。
10.1.2 字符数组的引用
【例 10.1】
本例的二维字符数组由于在初始化时全部元素都赋以初值，因此一维下标的长度可以不加以 说明。
10.1.3 字符串和字符串结束标志
在Ｃ语言中没有专门的字符串变量，通常用一个字符数组来存放一个字符串。前面介绍字符串常量时，已说明字符串总是以'\0'作为串的结束符。因此当把一个字符串存入一个数组时， 也把结束符'\0'存入数组，并以此作为该字符串是否结束的标志。有了'\0'标志后，就不必再用字符数组的长度来判断字符串的长度了。
Ｃ语言允许用字符串的方式对数组作初始化赋值。 例如：
char c[]={'c', ' ','p','r','o','g','r','a','m'};
可写为：
char c[]={"C program"}; 或去掉{}写为：
char c[]="C program";
用字符串方式赋值比用字符逐个赋值要多占一个字节， 用于存放字符串结束标志'\0'。上面的数组 c 在内存中的实际存放情况为：
'\0'是由 C 编译系统自动加上的。由于采用了'\0'标志，所以在用字符串赋初值时一般无须指定数组的长度， 而由系统自行处理。
10.1.4 字符数组的输入输出
在采用字符串方式后，字符数组的输入输出将变得简单方便。
除了上述用字符串赋初值的办法外，还可用 printf 函数和 scanf 函数一次性输出输入一个字符数组中的字符串，而不必使用循环语句逐个地输入输出每个字符。
【例 10.2】
注意在本例的 printf 函数中，使用的格式字符串为"%s"，表示输出的是一个字符串。而在输出表列中给出数组名则可。不能写为：
printf("%s", c[]);
【例 10.3】
本例中由于定义数组长度为 15，因此输入的字符串长度必须小于 15，以留出一个字节用于存放字符串结束标志`\0`。应该说明的是，对一个字符数组，如果不作初始化赋值，则必须说明数组长度。还应该特别注意的是，当用 scanf 函数输入字符串时，字符串中不能含有空格， 否则将以空格作为串的结束符。
例如当输入的字符串中含有空格时，运行情况为：
input string:
this is a book
输出为： this
从输出结果可以看出空格以后的字符都未能输出。为了避免这种情况，可多设几个字符数组 分段存放含空格的串。
程序可改写如下：
【例 10.4】
本程序分别设了四个数组， 输入的一行字符的空格分段分别装入四个数组。然后分别输出这四个数组中的字符串。
在前面介绍过，scanf 的各输入项必须以地址方式出现，如 &a,&b 等。但在前例中却是以数组名方式出现的，这是为什么呢?
这是由于在Ｃ语言中规定，数组名就代表了该数组的首地址。整个数组是以首地址开头的一 块连续的内存单元。
如有字符数组 char c[10]，在内存可表示如图。
设数组 c 的首地址为 2000，也就是说 c[0]单元地址为 2000。则数组名 c 就代表这个首地址。因此在 c 前面不能再加地址运算符&。如写作 scanf("%s",&c);则是错误的。 在执行函数printf("%s",c) 时，按数组名 c 找到首地址，然后逐个输出数组中各个字符直到遇到字符串终止标志'\0'为止。
10.2 字符串处理函数
Ｃ语言提供了丰富的字符串处理函数， 大致可分为字符串的输入、输出、合并、修改、比较、转换、复制、搜索几类。 使用这些函数可大大减轻编程的负担。用于输入输出的字符串函数， 在使用前应包含头文件"stdio.h"，使用其它字符串函数则应包含头文件"string.h"。
下面介绍几个最常用的字符串函数。
字符串输出函数 puts
格式： puts (字符数组名)
功能：把字符数组中的字符串输出到显示器。 即在屏幕上显示该字符串。
【例 10.5】
从程序中可以看出 puts 函数中可以使用转义字符，因此输出结果成为两行。puts 函数完全可以由 printf 函数取代。当需要按一定格式输出时，通常使用 printf 函数。
字符串输入函数 gets
格式： gets (字符数组名)
功能：从标准输入设备键盘上输入一个字符串。 本函数得到一个函数值，即为该字符数组的首地址。
【例 10.6】
可以看出当输入的字符串中含有空格时，输出仍为全部字符串。说明 gets 函数并不以空格作为字符串输入结束的标志，而只以回车作为输入结束。这是与 scanf 函数不同的。
字符串连接函数 strcat
格式： strcat (字符数组名 1，字符数组名 2)
功能：把字符数组 2 中的字符串连接到字符数组 1 中字符串的后面，并删去字符串 1 后的串标志"\0"。本函数返回值是字符数组 1 的首地址。
【例 10.7】
本程序把初始化赋值的字符数组与动态赋值的字符串连接起来。要注意的是，字符数组1 应定义足够的长度，否则不能全部装入被连接的字符串。
字符串拷贝函数 strcpy
格式： strcpy (字符数组名 1，字符数组名 2)
功能：把字符数组 2 中的字符串拷贝到字符数组 1 中。串结束标志"\0"也一同拷贝。字符数名 2，也可以是一个字符串常量。这时相当于把一个字符串赋予一个字符数组。
【例 10.8】
本函数要求字符数组 1 应有足够的长度，否则不能全部装入所拷贝的字符串。
字符串比较函数 strcmp
格式： strcmp(字符数组名 1，字符数组名 2)
功能：按照 ASCII 码顺序比较两个数组中的字符串，并由函数返回值返回比较结果。字符串 1＝字符串 2，返回值＝0；
字符串 2〉字符串 2，返回值〉0； 字符串 1〈字符串 2，返回值〈0。
本函数也可用于比较两个字符串常量，或比较数组和字符串常量。
【例 10.9】
本程序中把输入的字符串和数组 st2 中的串比较，比较结果返回到 k 中，根据 k 值再输出结果提示串。当输入为 dbase 时，由 ASCII 码可知"dBASE"大于"C Language"故 k〉0,输出结果"st1>st2"。
测字符串长度函数 strlen
格式： strlen(字符数组名)
功能：测字符串的实际长度(不含字符串结束标志'\0') 并作为函数返回值。
【例 10.10】
10.3 程序举例
【例 10.11】在二维数组 a 中选出各行最大的元素组成一个一维数组 b。
a=( 3 16 87 65
4 32 11 108
10 25 12 37)
b=(87 108 37)
本题的编程思路是，在数组 A 的每一行中寻找最大的元素，找到之后把该值赋予数组 B 相应的元素即可。程序如下：
程序中第一个 for 语句中又嵌套了一个 for 语句组成了双重循环。外循环控制逐行处理，并把每行的第 0 列元素赋予 l。进入内循环后，把 l 与后面各列元素比较，并把比 l 大者赋予 l。内循环结束时 l 即为该行最大的元素，然后把 l 值赋予 b[i]。等外循环全部完成时，数组 b 中已装入了 a 各行中的最大值。后面的两个 for 语句分别输出数组 a 和数组 b。
【例 10.12】输入五个国家的名称按字母顺序排列输出。
本题编程思路如下：五个国家名应由一个二维字符数组来处理。然而Ｃ语言规定可以把 一个二维数组当成多个一维数组处理。 因此本题又可以按五个一维数组处理， 而每一个一维数组就是一个国家名字符串。用字符串比较函数比较各一维数组的大小，并排序，输出结 果即可。
编程如下：
本程序的第一个 for 语句中，用 gets 函数输入五个国家名字符串。上面说过Ｃ语言允许把一个二维数组按多个一维数组处理，本程序说明 cs[5][20]为二维字符数组，可分为五个一维数组 cs[0]，cs[1]，cs[2]，cs[3]，cs[4]。因此在 gets 函数中使用 cs[i]是合法的。 在第二个 for 语句中又嵌套了一个 for 语句组成双重循环。这个双重循环完成按字母顺序排序的工作。在外层循环中把字符数组 cs[i]中的国名字符串拷贝到数组 st 中，并把下标 i 赋予 P。进入内层循环后，把 st 与 cs[i]以后的各字符串作比较，若有比 st 小者则把该字符串拷贝到 st 中，并把其下标赋予 p。内循环完成后如 p 不等于 i 说明有比 cs[i]更小的字符串出现， 因此交换 cs[i]和 st 的内容。至此已确定了数组 cs 的第 i 号元素的排序值。然后输出该字符串。在外循环全部完成之后即完成全部排序和输出。
10.4 字符串的指针指向字符串的针指变量
10.4.1 字符串的表示形式
在 C 语言中，可以用两种方法访问一个字符串。
1) 用字符数组存放一个字符串，然后输出该字符串。
【例 10.13】
说明：和前面介绍的数组属性一样，string 是数组名，它代表字符数组的首地址。
2) 用字符串指针指向一个字符串。
【例 10.14】
字符串指针变量的定义说明与指向字符变量的指针变量说明是相同的。只能按对指针变 量的赋值不同来区别。对指向字符变量的指针变量应赋予该字符变量的地址。
如：
char c,*p=&c;
表示 p 是一个指向字符变量 c 的指针变量。而：
char *s="C Language";
则表示 s 是一个指向字符串的指针变量。把字符串的首地址赋予 s。
上例中，首先定义 string 是一个字符指针变量，然后把字符串的首地址赋予 string(应写出整个字符串，以便编译系统把该串装入连续的一块内存单元)，并把首地址送入 string。程序中的：
char *ps="C Language"; 等效于：
char *ps;
ps="C Language";
10.5 本章小结
1. 存放字符量的数组称为字符数组。
2. 字符数组允许在定义时作初始化赋值。
3. Ｃ语言中没有专门的字符串变量，通常用一个字符数组来存放一个字符串，总是以'\0' 作为串的结束符。
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