字符串（一）：char 数组

字符串使用方法整理 系列：

• 字符串（一）：char 数组
• 字符串（二）：string

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1. 声明

如下是一个例子（=> 表示表达式等价）：

char a[20] = "abcd";
char b[] = "abcd";      // => char b[5] = "abcd";

const char c[] = "abcd";
char *d = "abcd";       // => const char d[] = "abcd";
const char *e = "abcd"; // => const char e[] = "abcd";

char *f = a + 1;        // 指针 f 指向 a[1]
const char *g = b;      // 定指针 g 指向 b[0]
char *h = f;            // 指针 h 与 f 指向同一地址

2. 字符和字符串

2.1 char 字符

char 是字符，也是 0~127 的无符号整数。通常能用一个 char 表示的被称为 ASCII 编码。

字符串是以 NULL 结尾的连续地址。日常生活中常用转义字符 '\0' 表示。

字符和字符串特性的研究可参看：Link

2.2 char [] 是数组

这里谈到数组，必然需要知道与指针的关系。

基本常识：数组名本身就是一个指针，指向数组起始元素。

编译器在处理形如 a[i] 的表达式时，将这个表达式转换成 *(a + i) 的形式，然后计算表达式的指向地址。（这也是 C/C++ 下标从 0 开始的原因，表示与头地址的偏移量。）

表达式转换如图所示：

由此，可以解释：

• 使用 scanf("%s", str) 语句，只有字符串不用加取地址符，因为 str 本身代表 str[] 的地址；

• 使用 sort(a + 1, a + n + 1) 语句，a + 1 和 a[1] 编译后是相同的，同为 a[1] 的地址。

2.3 char * 与 char [] 的区别

char * 本质上是指针；char [] 本质上是数组。

特殊的：

char *a = "abcd";     // (1)
char a[20] = "abcd";  // (2)

在源代码中出现的字符串（用 "" 包括的内容）都是字符串常量。(1)句是把指针指向字符串常量 "abcd" 的首字符；(2)句则把字符串常量复制到字符数组中。显然前者不可修改，后者可修改。

详细的区别可以参考这篇文章：Link

3. <cstring> 库

建议配合使用快捷键 Control + F。

3.1 字符串操作 #include <cstring>

strcpy(p, p1) 复制字符串

strncpy(p, p1, n) 复制指定长度字符串

strcat(p, p1) 附加字符串

strncat(p, p1, n) 附加指定长度字符串

strlen(p) 取字符串长度

strcmp(p, p1) 比较字符串

strcasecmp 忽略大小写比较字符串

strncmp(p, p1, n) 比较指定长度字符串

strchr(p, c) 在字符串中查找指定字符

strrchr(p, c) 在字符串中反向查找

strstr(p, p1) 查找字符串

strpbrk(p, p1) 以目标字符串的所有字符作为集合，在当前字符串查找该集合的任一元素

strspn(p, p1) 以目标字符串的所有字符作为集合，在当前字符串查找不属于该集合的任一元素的偏移

strcspn(p, p1) 以目标字符串的所有字符作为集合，在当前字符串查找属于该集合的任一元素的偏移

• 具有指定长度的字符串处理函数在已处理的字符串之后填补零结尾符

3.2 字符串到数值类型的转换 #include <cstdlib>

strtod(p, ppend) 从字符串 p 中转换 double 类型数值，并将后续的字符串指针存储到 ppend 指向的 char* 类型存储。

strtol(p, ppend, base) 从字符串 p 中转换 long 类型整型数值，base 显式设置转换的整型进制，设置为 0 以根据特定格式判断所用进制，0x, 0X 前缀以解释为十六进制格式整型，0 前缀以解释为八进制格式整型

atoi(p) 字符串转换到 int 整型

atof(p) 字符串转换到 double 符点数

atol(p) 字符串转换到 long 整型

3.3 字符检查 #include <cctype>

isalpha() 检查是否为字母字符

isupper() 检查是否为大写字母字符

islower() 检查是否为小写字母字符

isdigit() 检查是否为数字

isxdigit() 检查是否为十六进制数字表示的有效字符

isspace() 检查是否为空格类型字符

iscntrl() 检查是否为控制字符

ispunct() 检查是否为标点符号

isalnum() 检查是否为字母和数字

isprint() 检查是否是可打印字符

isgraph() 检查是否是图形字符，等效于 isalnum() | ispunct()

3.4 函数原型

原型：strcpy(char destination[], const char source[]);

功能：将字符串 source 拷贝到字符串 destination 中

例程：

#include <iostream.h>
#include <string.h>
void main(void)
{
　 char str1[10] = { "TsinghuaOK"};
　 char str2[10] = { "Computer"};
　 cout <<strcpy(str1,str2)<<endl;
}

运行结果是: Computer

第二个字符串将覆盖掉第一个字符串的所有内容！

注意：在定义数组时，字符数组1的字符串长度必须大于或等于字符串2的字符串长度。不能用赋值语句将一个字符串常量或字符数组直接赋给一个字符数组。所有字符串处理函数都包含在头文件string.h中。

原型：strncpy(char destination[], const char source[], int numchars);

功能：将字符串source中前numchars个字符拷贝到字符串destination中

例程：

#include <iostream.h>
#include <string.h>
void main(void)
{
　 char str1[10] = { "Tsinghua "};
　 char str2[10] = { "Computer"};
　 cout <<strncpy(str1,str2,3)<<endl;
}

运行结果：Comnghua

注意：字符串source中前numchars个字符将覆盖掉字符串destination中前numchars个字符！

原型：strcat(char target[], const char source[]);

功能：将字符串source接到字符串target的后面

例程：

#include <iostream.h>
#include <string.h>
void main(void)
{
　 char str1[] = { "Tsinghua "};
　 char str2[] = { "Computer"};
　 cout <<strcpy(str1,str2)<<endl;
}

运行结果：Tsinghua Computer

注意：在定义字符数组1的长度时应该考虑字符数组2的长度，因为连接后新字符串的长度为两个字符串长度之和。进行字符串连接后，字符串1的结尾符将自动被去掉，在结尾串末尾保留新字符串后面一个结尾符。

原型：strncat(char target[], const char source[], int numchars);

功能：将字符串source的前numchars个字符接到字符串target的后面

例程：

#include <iostream.h>
#include <string.h>
void main(void)
{
　 char str1[] = { "Tsinghua "};
　 char str2[] = { "Computer"};
　 cout <<strncat(str1,str2,3)<<endl;
}

运行结果：Tsinghua Com

原型：int strcmp(const char firststring[], const char secondstring);

功能：比较两个字符串firststring和secondstring

例程：

#include <iostream.h>
#include <string.h>
void main(void)
{
　 char buf1[] = "aaa";
　 char buf2[] = "bbb";
　 char buf3[] = "ccc";
　 int ptr;
　 ptr = strcmp(buf2,buf1);
　 if(ptr > 0)
　　 cout <<"Buffer 2 is greater than buffer 1"<<endl;
　 else
　　 cout <<"Buffer 2 is less than buffer 1"<<endl;
　 ptr = strcmp(buf2,buf3);
　 if(ptr > 0)
　　 cout <<"Buffer 2 is greater than buffer 3"<<endl;
　 else
　　 cout <<"Buffer 2 is less than buffer 3"<<endl;
}

运行结果是:

Buffer 2 is less than buffer 1
Buffer 2 is greater than buffer 3

原型：strlen(const char string[]);

功能：统计字符串string中字符的个数

例程：

#include <iostream.h>
#include <string.h>
void main(void)
{
  char str[100];
  cout <<"请输入一个字符串:";
  cin >>str;
  cout <<"The length of the string is :"<<strlen(str)<<"个"<<endl;
}

运行结果The length of the string is x (x为你输入的字符总数字)

注意：strlen函数的功能是计算字符串的实际长度，不包括'\0'在内。另外，strlen函数也可以直接测试字符串常量的长度，如：strlen("Welcome")。

void *memset(void *dest, int c, size_t count);

将dest前面count个字符置为字符c. 返回dest的值.

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t count);

从src复制count字节的字符到dest. 如果src和dest出现重叠, 函数会自动处理. 返回dest的值.

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count);

从src复制count字节的字符到dest. 与memmove功能一样, 只是不能处理src和dest出现重叠. 返回dest的值.

void *memchr(const void *buf, int c, size_t count);

在buf前面count字节中查找首次出现字符c的位置. 找到了字符c或者已经搜寻了count个字节, 查找即停止. 操作成功则返回buf中首次出现c的位置指针, 否则返回NULL.

void *_memccpy(void *dest, const void *src, int c, size_t count);

从src复制0个或多个字节的字符到dest. 当字符c被复制或者count个字符被复制时, 复制停止.

如果字符c被复制, 函数返回这个字符后面紧挨一个字符位置的指针. 否则返回NULL.

int memcmp(const void *buf1, const void *buf2, size_t count);

比较buf1和buf2前面count个字节大小.

返回值< 0, 表示buf1小于buf2;

返回值为0, 表示buf1等于buf2;

返回值> 0, 表示buf1大于buf2.

int memicmp(const void *buf1, const void *buf2, size_t count);

比较buf1和buf2前面count个字节. 与memcmp不同的是, 它不区分大小写.

返回值同上.

char *strrev(char *string);

将字符串string中的字符顺序颠倒过来. NULL结束符位置不变. 返回调整后的字符串的指针.

strrev 函数不是 C++ 标准函数，在 gcc 编译器中未定义。一份替代办法（有 BUG）：

char* strrev(char* s) {
    /* h指向s的头部 */
    char* h = s;
    char* t = s;
    char ch;

    /* t指向s的尾部 */
    while (*t++);
    t--;/* 与t++抵消 */
    t--;/* 回跳过结束符'\0' */

    /* 当h和t未重合时，交换它们所指向的字符 */
    while (h < t) {
        ch = *h;
        *h++ = *t;    /* h向尾部移动 */
        *t-- = ch;    /* t向头部移动 */
    }
    return (s);
}

代码源自：Link

char *_strupr(char *string);

将string中所有小写字母替换成相应的大写字母, 其它字符保持不变. 返回调整后的字符串的指针.

char *_strlwr(char *string);

将string中所有大写字母替换成相应的小写字母, 其它字符保持不变. 返回调整后的字符串的指针.

char *strchr(const char *string, int c);

查找字 串string中首次出现的位置, NULL结束符也包含在查找中. 返回一个指针, 指向字符c在字符串string中首次出现的位置, 如果没有找到, 则返回NULL.

char *strrchr(const char *string, int c);

查找字符c在字符串string中最后一次出现的位置, 也就是对string进行反序搜索, 包含NULL结束符.

返回一个指针, 指向字符c在字符串string中最后一次出现的位置, 如果没有找到, 则返回NULL.

char *strstr(const char *string, const char *strSearch);

在字符串string中查找strSearch子串. 返回子串strSearch在string中首次出现位置的指针. 如果没有找到子串strSearch, 则返回NULL. 如果子串strSearch为空串, 函数返回string值.

char *strdup(const char *strSource);

函数运行中会自己调用malloc函数为复制strSource字符串分配存储空间, 然后再将strSource复制到分配到的空间中. 注意要及时释放这个分配的空间.

返回一个指针, 指向为复制字符串分配的空间; 如果分配空间失败, 则返回NULL值.

char *strcat(char *strDestination, const char *strSource);

将源串strSource添加到目标串strDestination后面, 并在得到的新串后面加上NULL结束符. 源串strSource的字符会覆盖目标串strDestination后面的结束符NULL. 在字符串的复制或添加过程中没有溢出检查, 所以要保证目标串空间足够大. 不能处理源串与目标串重叠的情况. 函数返回strDestination值.

char *strncat(char *strDestination, const char *strSource, size_t count);

将源串strSource开始的count个字符添加到目标串strDest后. 源串strSource的字符会覆盖目标串strDestination后面的结束符NULL. 如果count大于源串长度, 则会用源串的长度值替换count值. 得到的新串后面会自动加上NULL结束符. 与strcat函数一样, 本函数不能处理源串与目标串重叠的情况. 函数返回strDestination值.

char *strcpy(char *strDestination, const char *strSource);

复制源串strSource到目标串strDestination所指定的位置, 包含NULL结束符. 不能处理源串与目标串重叠的情况.函数返回strDestination值.

char *strncpy(char *strDestination, const char *strSource, size_t count);

将源串strSource开始的count个字符复制到目标串strDestination所指定的位置. 如果count值小于或等于strSource串的长度, 不会自动添加NULL结束符目标串中, 而count大于strSource串的长度时, 则将strSource用NULL结束符填充补齐count个字符, 复制到目标串中. 不能处理源串与目标串重叠的情况.函数返回strDestination值.

char *strset(char *string, int c);

将string串的所有字符设置为字符c, 遇到NULL结束符停止. 函数返回内容调整后的string指针.

char *strnset(char *string, int c, size_t count);

将string串开始count个字符设置为字符c, 如果count值大于string串的长度, 将用string的长度替换count值. 函数返回内容调整后的string指针.

size_t strspn(const char *string, const char *strCharSet);

查找任何一个不包含在strCharSet串中的字符 (字符串结束符NULL除外) 在string串中首次出现的位置序号. 返回一个整数值, 指定在string中全部由characters中的字符组成的子串的长度. 如果string以一个不包含在strCharSet中的字符开头, 函数将返回0值.

size_t strcspn(const char *string, const char *strCharSet);

查找strCharSet串中任何一个字符在string串中首次出现的位置序号, 包含字符串结束符NULL.

返回一个整数值, 指定在string中全部由非characters中的字符组成的子串的长度. 如果string以一个包含在strCharSet中的字符开头, 函数将返回0值.

char *strspnp(const char *string, const char *strCharSet);

查找任何一个不包含在strCharSet串中的字符 (字符串结束符NULL除外) 在string串中首次出现的位置指针. 返回一个指针, 指向非strCharSet中的字符在string中首次出现的位置.

char *strpbrk(const char *string, const char *strCharSet);

查找strCharSet串中任何一个字符在string串中首次出现的位置, 不包含字符串结束符NULL.

返回一个指针, 指向strCharSet中任一字符在string中首次出现的位置. 如果两个字符串参数不含相同字符, 则返回NULL值.

int strcmp(const char *string1, const char *string2);

比较字符串string1和string2大小.

返回值< 0, 表示string1小于string2;

返回值为0, 表示string1等于string2;

返回值> 0, 表示string1大于string2.

int stricmp(const char *string1, const char *string2);

比较字符串string1和string2大小，和strcmp不同, 比较的是它们的小写字母版本.返回值与strcmp相同.

int strcmpi(const char *string1, const char *string2);

等价于stricmp函数, 只是提供一个向后兼容的版本.

int strncmp(const char *string1, const char *string2, size_t count);

比较字符串string1和string2大小，只比较前面count个字符. 比较过程中, 任何一个字符串的长度小于count, 则count将被较短的字符串的长度取代. 此时如果两串前面的字符都相等, 则较短的串要小.

返回值< 0, 表示string1的子串小于string2的子串;

返回值为0, 表示string1的子串等于string2的子串;

返回值> 0, 表示string1的子串大于string2的子串.

int strnicmp(const char *string1, const char *string2, size_t count);

比较字符串string1和string2大小，只比较前面count个字符. 与strncmp不同的是, 比较的是它们的小写字母版本. 返回值与strncmp相同.

char *strtok(char *strToken, const char *strDelimit);

在strToken 串中查找下一个标记, strDelimit字符集则指定了在当前查找调用中可能遇到的分界符. 返回一个指针, 指向在strToken中找到的下一个标记. 如果找不到标记, 就返回NULL值. 每次调用都会修改strToken内容, 用NULL字符替换遇到的每个分界符.

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以下转自 Link

sscanf 与 scanf 类似，都是用于输入的，只是后者以屏幕 (stdin) 为输入源，前者以固定字符串为输入源。

函数原型：

int scanf(const char *format [,argument]..、);

其中的 format 可以是一个或多个：

{%[*][width][{h|l|I64|L}]type|''|'\t'|'\n'| 非 % 符号}，

注：

1、 * 亦可用于格式中, (即 %*d 和 %*s) 加了星号 (*) 表示跳过此数据不读入。

(也就是不把此数据读入参数中)

2、{a|b|c} 表示 a,b,c 中选一，[d], 表示可以有 d 也可以没有 d。

3、width: 宽度，一般可以忽略，用法如：

const  char sourceStr[] ="hello, world";
char buf[10] = {0};
sscanf(sourceStr,"%5s", buf);   //%5s，只取 5 个字符
cout << buf<< endl;

结果为: hello

4、{h|I|I64|L}: 参数的 size, 通常 h 表示单字节 size，I 表示 2 字节 size,

L 表示 4 字节 size (double 例外), l64 表示 8 字节 size。

5、type : 这就很多了，就是 %s,%d 之类。

6、特别的：%*[width] [{h|l|I64|L}]type 表示满足该条件的被过滤掉，不会向目标参数中写入值。如：

const char sourceStr[] ="hello, world";
char  buf[10] = {0};
sscanf(sourceStr,"%*s%s", buf);
//%*s 表示第一个匹配到的 %s 被过滤掉，即 hello 被过滤了
cout << buf<< endl;

结果为: world

7、支持集合操作：

%[a-z] 表示匹配 a 到 z 中任意字符，贪婪性 (尽可能多的匹配)

%[aB'] 匹配 a、B、'中一员，贪婪性

%[^a] 匹配非 a 的任意字符，贪婪性

和正则表达式很相似，而且仍然支持过滤，即可以有 %*[a-z]。

例子：

1、常见用法。

char buf[512] = {0};
sscanf("123456", "%s", buf);
printf("%s\n", buf);

结果为：123456

2、取指定长度的字符串。如在下例中，取最大长度为 4 字节的字符串。

sscanf("123456", "%4s", buf);
printf("%s\n", buf);

结果为：1234

3、取到指定字符为止的字符串。如在下例中，取遇到空格为止字符串。

sscanf("123456 abcdedf", "%[^]", buf);
printf("%s\n", buf);

结果为：123456

4、取仅包含指定字符集的字符串。如在下例中，取仅包含 1 到 9 和小写字母的字符串。

sscanf("123456abcdedfBCDEF", "%[1-9a-z]", buf);
printf("%s\n", buf);

结果为：123456abcdedf

5、取到指定字符集为止的字符串。如在下例中，取遇到大写字母为止的字符串。

sscanf("123456abcdedfBCDEF", "%[^A-Z]", buf);
printf("%s\n", buf);

结果为：123456abcdedf

6、给定一个字符串 iios/12DDWDFF@122，获取 / 和 @ 之间的字符串，先将 "iios/" 过滤掉，再将非'@'的一串内容送到 buf 中

sscanf("iios/12DDWDFF@122","%*[^/]/%[^@]", buf);
printf("%s\n", buf);

结果为：12DDWDFF

7、给定一个字符串 hello, world，仅保留 world。（注意：， 之后有一空格）

sscanf(`hello, world`,  "%*s%s",  buf);
printf("%s\n", buf);

结果为：world

%*s 表示第一个匹配到的 %s 被过滤掉，即 hello 被过滤了，如果没有空格则结果为 NULL。

8、分隔字符串 2006:03:18

int a, b, c;
sscanf("2006:03:18", "%d:%d:%d", a, b, c);

9、分隔字符串 2006:03:18 - 2006:04:18

char sztime1[16] = "", sztime2[16] = "";
sscanf("2006:03:18 - 2006:04:18", "%s - %s", sztime1, sztime2);

10、分隔字符串 2006:03:18-2006:04:18

char sztime1[16] = "", sztime2[16] = "";
sscanf("2006:03:18-2006:04:18", "%[0-9,:] - %[0-9,:]", sztime1, sztime2);

仅仅是取消了 - 两边的空格，却打破了 %s 对字符串的界定 format-type 中有 %[] 这样的 type field。如果读取的字符串，不是以空格来分隔的话，就可以使用 %[]。%[] 类似于一个正则表达式。 [a-z] 表示读取 a-z 的所有字符，[^a-z] 表示读取除 a-z 以外的所有字符。