【速过C primer plus】字符串

一、字符串数组与指针区.

字符串在程序运行时，独自存储在静态存储区中，无论是含有字符串数组还是指向字符串的指针的程序中，都必须单独为字符串预留一个静态内存来存储字符串字面量。

但程序一旦编译，字符串数组与指向字符串的指针就会有所不同：

1）字符串数组会被单独开辟出来一段空间，然后将字符串字面量复制进入字符串数组，此时系统中有两个字符串字面量的空间，一个是原本字面量被存储的静态存储区，另一个则是字符串数组内部，他们的存储地址是不同的。

2）指向字符串的指针不会被单独开辟空间，而是直接将指针地址指向字符串字面量的地址，此时系统中只有一个字符串字面量空间。

综上所述，对于单独存储字符串字面量时，指向其的指针应该是属于const类型，不可修改，如果修改则会造成程序原本存储的字符串字面量会同时修改。而字符串数组是复制副本，则可以用于修改，它的修改不会影响程序原本存储的字符串字面量。

指针的地址并不是禁止直接修改的，你可以使用正常的赋值方式来直接修改指针的地址，如果是整型数则会被尝试解释为内存地址，如果是字符串则会被分配一个随机的地址。

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int* i = 1;
printf("%d", i);
//这样写会造成给指针*i直接指向内存000001的系统位置，是直接给指针地址赋值了，而地址内部数据实际上是未知的。

但是在处理指针为字符串时，定义发生了一些变化：

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const char* i = "123";
printf("%s", i);
//这样定义字符串变量是被允许的

在这个例子中，i的地址不会被直接赋值123这个具体的数值，内存分配过程中，是编译器先给字面量123这个字符串分配一个具体的空间，然后把i的指针指向这个存储空间。在快速定义字符串时，可以使用这种指针定义法，不过需要注意以下两点：

1）在规则中，允许的定义方式需要在前面加入const，使指针常量化，这会导致无法单个修改指针中的单个字符（即变为了java意义上的String变量，或者说const char[]），如果不加入const，则赋值结果是未知的，因为规则没有定义这种行为。

2）%s针对的是char*变量，无论如何输出都必须对应字符串指针。

通过以上这种指针定义方式，可以得到两种定义字符串数组的方法：

	char a[3][3] = { "12","23","34" };//二维字符串数组
	const char* b[3] = { "12","23","34" };//指针数组
	printf("%s与%s", a[1], b[1]);
//输出：23与23

在定义中，指针构造的字符串数组效率会更高，并且可以不提前确定字面量的个数，但它不能修改字面量。

为什么不能使用如下这种写法定义动态字符串？

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char* a;
scanf("%s", a);
printf("%s", a);

在VS中，这种写法甚至不能通过编译（使用了未初始化的变量a）。原因是指针a从一开始就没有被分配地址，在scanf进行输入后，指针a可能会指向任何地方（比如指向已经被使用的内存，导致程序数值被修改）。使用动态数组用动态内存分配解决，否则就使用固定长度的字符串数组。

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char a[5];
gets(a);
puts(a);

可以使用gets()函数直接读取一整行（不会像scanf()读取%s时只读取一个单词，gets()会将空格一并读取），再配合puts()进行输出。但是gets()有缺陷，它无法确定字符串a界限在何处，所以如果越界输入，则会导致程序异常。

为了解决这个问题，C语言使用fgets()与fputs()代替了gets()与puts()。

	char a[5];
	fgets(a,5,stdin);
	fputs(a,stdout);
//输入:123456
//输出:1234

fgets()需要三个参数：字符串载体、控制输入的宽度N(实际会输入N-1个，最后一个默认为\0)、输入方式(可以固定为stdin)。

fputs()除了原本的字符串载体之外，还有一个输出方式，一般固定为stdout。

在之前的文章中说明了，scanf可以通过%s为占位符读取除了空格符、换行符以外的字符：

char a[6];
scanf("%s", a);
printf("%s", a);
//输入：A B C
//输出：A

但是如果想读取空格或者其他特殊字符，应该如何使用scanf？

可以使用特殊字符集占位符强制读取空格：

char a[6];
scanf("%[^\n]", a);
printf("%s", a);
//输入：A B C
//输出：A B C

scanf有一种特殊的占位符%[]字符集，它使用的是一种类似正则表达式的语法，按照需求填入字符则scanf只会读取需求中的字符，如果遇到非字符集中的字符则会跳出。常见有以下几个规则：

[^\n]表示非换行符的所有字符，^表示非
[0-9]表示读取0-9之间的数字
[a-zA-Z]表示只读入字母
[abc][bca][acb][c-a]都表示只读取a,b,c三种字符

以上的所有情况中，读取到了中括号中以外的其他字符则停止读取
可以在前中括号外前缀n来控制输入字符个数

在笔者测试时，string.h中大部分函数都失效\不安全了。这些函数在早期定义时就有很多问题，不同编译器中给出了不同的解决方案，建议在需要进行字符串操作时，自定义函数进行处理，不要依赖string.h中的函数。