C语言字符数组的应用

7.1.1字符数组的定义

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]但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。

7.1.2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，由的值为‘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数组的长度自动定为9。

7.1.3字符数组的引用

【例7.8】
main()
{
  int i,j;
  char a[][5]={{'B','A','S','I','C',},{'d','B','A','S','E'}};
  for(i=0;i<=1;i++)
    {
      for(j=0;j<=4;j++)
          printf("%c",a[i][j]);
      printf("\n");
    }
}

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。

7.1.4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。

7.1.5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7.9】
main()
{
  char c[]="BASIC\ndBASE";
  printf("%s\n",c);
}

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7.10】
main()
{
  char st[15];
  printf("input string:\n");
  scanf("%s",st);
  printf("%s\n",st);
}

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7.11】
main()
{
  char st1[6],st2[6],st3[6],st4[6];
  printf("input string:\n");
  scanf("%s%s%s%s",st1,st2,st3,st4);
  printf("%s %s %s %s\n",st1,st2,st3,st4);
}

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。

7.1.6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7.12】
#include"stdio.h"
main()
{
  char c[]="BASIC\ndBASE";
  puts(c);
}

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7.13】
#include"stdio.h"
main()
{
  char st[15];
  printf("input string:\n");
  gets(st);
  puts(st);
}

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7.14】
#include"string.h"
main()
{
  static char st1[30]="My name is ";
  int st2[10];
  printf("input your name:\n");
  gets(st2);
  strcat(st1,st2);
  puts(st1);
}

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7.15】
#include"string.h"
main()
{
  char st1[15],st2[]="C Language";
  strcpy(st1,st2);
  puts(st1);printf("\n");
}

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7.16】
#include"string.h"
main()
{ int k;
  static char st1[15],st2[]="C Language";
  printf("input a string:\n");
  gets(st1);
  k=strcmp(st1,st2);
  if(k==0) printf("st1=st2\n");
  if(k>0) printf("st1>st2\n");
  if(k<0) printf("st1<st2\n");
}

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7.17】
#include"string.h"
main()
{ int k;
  static char st[]="C language";
  k=strlen(st);
  printf("The lenth of the string is %d\n",k);
}