C 语言中的字符串处理
在 C 语言中，字符串的处理是一个重要的部分。字符串是一系列字符的集合，以空字符 '\0' 作为结束标志。
一、字符串的表示
在 C 语言中，字符串可以通过以下两种方式表示：
1. 字符数组
char str1[] = "Hello, World!";
在上述示例中，str1 是一个字符数组，初始化时直接使用字符串常量进行初始化。C 语言会自动在末尾添加空字符 '\0' 。
2. 字符指针
char *str2 = "Hello, Again!";
这里 str2 是一个字符指针，指向一个字符串常量。需要注意的是，不能通过 str2 来修改字符串的内容，因为字符串常量所在的内存区域是只读的。
二、字符串的输入输出
1. 使用 printf 和 scanf
printf 函数可以用于输出字符串，例如：
char str[] = "Hello";
printf("%s\n", str);
scanf 函数可以用于输入字符串，但要注意一些细节。例如，如果要输入一个字符串到字符数组 str 中，可以这样写：
char str[100];
scanf("%99s", str);
这里的 %99s 是为了防止输入的字符串超过数组的长度，导致缓冲区溢出。
2. 使用 gets 和 puts
gets 函数用于从标准输入读取一行字符串（包括空格），直到遇到换行符为止。但由于它无法输入字符串的长度，可能导致缓冲区溢出，所以不推荐使用。
puts 函数用于输出字符串，并在末尾自动添加换行符。
char str[100];
puts("Please enter a string:");
gets(str);
puts(str);
三、字符串的复制
1. 使用循环复制
void strCopy(char *dest, char *src) {
int i = 0;
while ((dest[i] = src[i])!= '\0') {
i++;
}
}
上述函数通过一个循环，逐个字符地将源字符串复制到目标字符串，直到遇到空字符为止。
2. 使用 strcpy 函数
C 标准库提供了 strcpy 函数用于字符串复制，其函数原型为 char *strcpy(char *dest, const char *src); 。使用示例如下：
#include <string.h>
char dest[100], src[] = "Example";
strcpy(dest, src);
需要注意的是，使用 strcpy 时要确保目标字符数组有足够的空间来容纳要复制的字符串，否则可能会导致缓冲区溢出错误。
四、字符串的连接
1. 手动实现字符串连接
void strConcat(char *dest, char *src) {
int destLen = 0;
int i = 0;
while (dest[destLen]!= '\0') {
destLen++;
}
while ((dest[destLen++] = src[i++])!= '\0');
}
这个函数首先找到目标字符串的末尾，然后将源字符串的字符逐个添加到目标字符串的末尾。
2. 使用 strcat 函数
C 标准库中的 strcat 函数用于字符串连接，其函数原型为 char *strcat(char *dest, const char *src); 。示例如下：
#include <string.h>
char dest[100] = "Hello, ";
char src[] = "World!";
strcat(dest, src);
同样，使用 strcat 时要确保目标字符数组有足够的空间来容纳连接后的字符串。
五、字符串的比较
1. 逐个字符比较
int strCompare(char *str1, char *str2) {
int i = 0;
while (str1[i] == str2[i] && str1[i]!= '\0') {
i++;
}
if (str1[i] == str2[i]) {
return 0;
} else if (str1[i] < str2[i]) {
return -1;
} else {
return 1;
}
}
上述函数逐个比较两个字符串的字符，直到找到不相等的字符或者其中一个字符串结束。
2. 使用 strcmp 函数
C 标准库提供的 strcmp 函数用于比较两个字符串，其函数原型为 int strcmp(const char *str1, const char *str2); 。使用示例如下：
#include <string.h>
int result = strcmp("apple", "banana");
strcmp 函数返回值的含义如下：
- 如果返回值小于 0，则表示
str1 小于 str2 。 - 如果返回值等于 0，则表示
str1 等于 str2 。 - 如果返回值大于 0，则表示
str1 大于 str2 。
六、字符串长度的计算
1. 手动计算字符串长度
int strLength(char *str) {
int len = 0;
while (str[len]!= '\0') {
len++;
}
return len;
}
通过一个循环，从字符串的开头开始计数，直到遇到空字符为止。
2. 使用 strlen 函数
C 标准库的 strlen 函数用于计算字符串的长度，函数原型为 size_t strlen(const char *str); 。示例如下：
#include <string.h>
char str[] = "Hello";
int length = strlen(str);
七、字符串的查找
1. 查找字符
char *strchr(char *str, int c) {
while (*str!= '\0') {
if (*str == c) {
return str;
}
str++;
}
return NULL;
}
strchr 函数在字符串 str 中查找第一个出现的字符 c ，返回指向该字符的指针，如果未找到则返回 NULL 。
2. 查找子字符串
char *strstr(char *haystack, char *needle) {
char *p1, *p2, *p3;
if (!*needle) {
return haystack;
}
while (*haystack) {
p1 = haystack;
p2 = needle;
while (*p1 && *p2 && (*p1 == *p2)) {
p1++;
p2++;
}
if (!*p2) {
return haystack;
}
haystack++;
}
return NULL;
}
strstr 函数在字符串 haystack 中查找第一次出现的子字符串 needle ，返回指向子字符串起始位置的指针，如果未找到则返回 NULL 。
八、字符串的转换
1. 字符串转整数
int atoi(const char *str) {
int result = 0;
int sign = 1;
if (*str == '-') {
sign = -1;
str++;
}
while (*str >= '0' && *str <= '9') {
result = result * 10 + (*str - '0');
str++;
}
return result * sign;
}
atoi 函数将字符串表示的整数转换为整数类型。
2. 整数转字符串
void itoa(int num, char *str) {
int i = 0, sign = 0;
char temp[20];
if (num < 0) {
sign = 1;
num = -num;
}
do {
temp[i++] = num % 10 + '0';
num /= 10;
} while (num > 0);
if (sign) {
temp[i++] = '-';
}
int j = 0;
while (i > 0) {
str[j++] = temp[--i];
}
str[j] = '\0';
}
itoa 函数将整数转换为字符串表示。
九、示例：字符串处理的综合应用
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int countWords(char *str) {
int count = 0;
int inWord = 0;
for (int i = 0; str[i]!= '\0'; i++) {
if ((str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') || (str[i] >= 'A' && str[i] <= 'Z')) {
if (!inWord) {
count++;
inWord = 1;
}
} else {
inWord = 0;
}
}
return count;
}
void reverseString(char *str) {
int len = strlen(str);
char temp;
for (int i = 0; i < len / 2; i++) {
temp = str[i];
str[i] = str[len - i - 1];
str[len - i - 1] = temp;
}
}
int main() {
char str[] = "Hello, World! How are you?";
printf("Original String: %s\n", str);
int wordCount = countWords(str);
printf("Word Count: %d\n", wordCount);
reverseString(str);
printf("Reversed String: %s\n", str);
return 0;
}
在上述示例中，我们定义了两个函数：countWords 用于计算字符串中的单词个数，reverseString 用于反转字符串。在 main 函数中，我们对一个给定的字符串进行了单词个数的计算和字符串的反转操作，并输出结果。
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