c++中的字符串

[复制链接]

gaosmile 发布时间：2020-4-14 11:13

技术帖
文章封面:	-
文章简介:	-

-----对于c语言当中，你好像没有看到有关于字符串定义的关键字，不像我们常规的整型、浮点型、字符类型、指针、数组、结构体等数据类型，都能够一眼就能看出他们是什么数据类型，但是如果你对c语言理解不是很深的话，那你可能就不能"享受"到这里面的"美味"用法了，既然标题都标注了这个，我也不卖关子，下面会有总结分享的。说完了c，那么对于我们的c++来说，它定义字符串就简单多了，因为有关键字来定义，你一看就知道。那么下面大家就随着我的笔步一起来看看究竟吧！

一、c++中的字符串表示形式：

有可能有些网友还没怎么接触到c++(c++它是一门面向对象的语言，而c是一门面向过程的语言，所以这里可能没接触过那个面向对象的网友不习惯这个用法，不过还是建议至少要掌握一门面向对象的语言，在这个发展快速的时代，不能太固步自封了（我这里也是简单的介绍一下c++中的字符串，不会设计到类和对象什么的，只是和c语言做个对比）。)8 a w& \& N# Q+ `

1、什么是字符串？

（1）字符串就是一串字符。字符反映在现实中就是文字、符号、数字等人用来表达的字符，反映在编程中字符就是字符类型的变量。C++和C语言中都使用ASCII编码对字符进行编程，编码后可以用char型变量来表示一个字符。字符串就是多个字符打包在一起共同组成的。

(2)字符串在内存中其实就是多个字节连续分布构成的（类似于数组，字符串和字符数组非常像）。

(3)不管是C++还是C语言中字符串都有3个核心要点：第一是用一个指针指向字符串头；第二是固定尾部（字符串总是以'\0'来结尾）；第三是组成字符串的各字符彼此地址相连。0 n% X& i4 \/ z9 f
(4)'\0'是一个ASCII字符，其实就是编码为0的那个字符（真正的0，和数字0是不同的，数字0有它自己的ASCII编码）。要注意区分'\0'和'0'和0。（0等于'\0'，'0'等于48）

" P* r$ h( s# ?2 D9 d4 B

2、c++中的字符串表示：
在c++中我们要定义一个字符串的话，我们使用string来定义：1string str="linux";

二、c语言里面的字符串如何来使用呢？

在我们C语言里面没有String类型的，但是C语言中的字符串是可以通过字符指针来间接实现的，下面来看详细解析。) c+ \( S/ v, |& y; |2 _

1、C语言中定义字符串实现：
我们先来用字符指针的形式来定义一个字符串效果：1 char *p = "linux";
此时p就叫做字符串，但是实际上p只是一个字符指针（本质上就是一个指针变量，只是p指向了一个字符串的起始地址而已）。

注意： char *p = "linux";在这段代码中，p本质上是一个字符指针，占4字节；"linux"分配在代码段，占6个字节（不要忘了加"\0"）；实际上总共耗费了10个字节，这10个字节中：4字节的指针p叫做字符串指针（用来指向字符串的，理解为字符串的引子，但是它本身不是字符串），5字节的用来存linux这5个字符的内存才是真正的字符串，最后一个用来存'\0'的内存是字符串结尾标志（本质上也不属于字符串）。

% g# G+ W" ], O( A |4 I8 ~

2、字符串和字符数组：

当然除了上面那种表示法，我们经常会在c语言当中用一维数组来存储字符串的。下面就用实际代码来讲解它的具体表示：

& ~; N0 y' j& z" C7 T* G

8 r1 j( L$ k& r2 R: ~$ e8 a( a
1#include <stdio.h>
& _0 T/ x1 R# D8 U+ Q9 r, d 2int main(void)
* _1 |# E% Q7 j' X* x4 W 3{2 v6 k* E) z3 J) e  V/ z
4char *p = "linux";       // 字符串! G& s0 X" ~2 p, ]1 P1 r. s6 U
5char a[] = "linux";       // 字符数组+ T  ]6 x1 K( F0 O
6; @+ \! `, |+ W! ~; W7 C5 v/ \
7printf("p = %s.\n", p);$ E7 X2 ?) Q5 v  \$ v. R
8printf("a = %s.\n", a);+ B$ k' g1 E$ `. J4 g  u" j" m
97 `7 L) C$ N# s1 C
10return 0;
5 A! ?* P# e) z# q& e0 }5 X0 s11 }/ t4 x: i( ?" V
9 L% M8 w$ y+ u$ O+ I* r  O

* t5 s$ D8 c* z8 b P

1、字符数组初始化与sizeof、strlen：

(1)sizeof是C语言的一个关键字，也是C语言的一个运算符（sizeof使用时是sizeof(类型或变量名)，所以很多人误以为sizeof是函数，其实不是），sizeof运算符用来返回一个类型或者是变量所占用的内存字节数。为什么需要sizeof？主要原因一是int、double等原生类型占几个字节和平台有关；二是C语言中除了ADT之外还有UDT（用户数据类型，比如还是rtos实时操作系统中，经常会看到使用typedef来重新给基本数据类型来定义一个自己写代码的名称，这也主要是考虑跨平台因素，因为不同平台的常规数据类型大小所占用的字节大小是不一样，所以在换了一个平台下，我们就可以不用全部更改大小，只需改这个别名就行），这些用户自定义类型占几个字节无法一眼看出，所以用sizeof运算符来让编译器帮忙计算。

(2)strlen是一个C语言库函数，这个库函数的原型是：size_t strlen(const char *s);这个函数接收一个字符串的指针，返回这个字符串的长度（以字节为单位）。注意一点是：strlen返回的字符串长度是不包含字符串结尾的'\0'的。我们为什么需要strlen库函数？因为从字符串的定义（指针指向头、固定结尾、中间依次相连）可以看出无法直接得到字符串的长度，需要用strlen函数来计算得到字符串的长度。

2、代码示例来演示sizeof和strlen:
1  #include <stdio.h>
2  #include <string.h>
3
4 int main(void)
5  {
6
7
8 /* char *p = "linux";
9printf("sizeof(p) = %d.\n", sizeof(p));    // 8这个是计算指针所占内存字节大小，32的系统，指针占4个字节大小；64位的系统，指针占用8个字节大小
10printf("strlen(p) = %d.\n", strlen(p));    // 5 注意这里不要计算那个结尾的字符"\0"
11
12  */
13
14 /* char a[7] = "windows";       // a[0] =
15 'w', a[1] = 'i', ````a[6] = 's'
16printf("sizeof(a) = %d.\n", sizeof(a));    // 7
17printf("strlen(a) = %d.\n", strlen(a));    // >=7 这里为啥是这样，主要是考虑到栈里面的数据可能是上次还有可能遗留下来
18  */
19
20 /*
21char a[] = "windows";          // a[0] = 'w', a[1] = 'i', ````a[6] = 's', a[7] = '\0'
22printf("sizeof(a) = %d.\n", sizeof(a));    // 8
23printf("strlen(a) = %d.\n", strlen(a));    // 7
24 */
25 /*
26char a[5] = "windows";
27printf("sizeof(a) = %d.\n", sizeof(a));    // 5
28printf("strlen(a) = %d.\n", strlen(a));    // 5
29 */
30
31  /*
32char a[5] = "lin";
33printf("sizeof(a) = %d.\n", sizeof(a));    // 5
34printf("strlen(a) = %d.\n", strlen(a));    // 3
35 */
36  /*
37char a[5] = {2, 3};
38printf("sizeof(a) = %d.\n", sizeof(a));    // 5
39printf("strlen(a) = %d.\n", strlen(a));    // 2
40  */
41 /*
42char a[5] = {0};
43printf("sizeof(a) = %d.\n", sizeof(a));    // 5
44printf("strlen(a) = %d.\n", strlen(a));    // 0
45 */
46  /*
47char a[5];
48printf("sizeof(a) = %d.\n", sizeof(a));    // 5
49printf("strlen(a) = %d.\n", strlen(a));    // 5
50  */
51
52  /*
53char *p = "linux";
54//int len = strlen(p);
55int len = mystrlen(p);
56printf("len = %d.\n", len);
57 */
58return 0;
59 }
60

说明：

（1）上面我没有演示输出结果，我在代码后面有注释，后面没注释的地方，分析方法是一样的，自己也可以尝试的分析为啥是这样子。

(2)sizeof(数组名)得到的永远是数组的元素个数（也就是数组的大小），和数组中有无初始化，初始化多、少等是没有关系的；strlen是用来计算字符串的长度的，只能传递合法的字符串进去才有意义，如果随便传递一个字符指针，但是这个字符指针并不是字符串是没有意义的。

(3)当我们定义数组时如果没有明确给出数组大小，则必须同时给出初始化式，编译器会根据初始化式去自动计算数组的大小（数组定义时必须给出大小，要么直接给，要么给初始化式）。

3、字符数组与字符串的本质差异（内存分配角度）： (1)字符数组char a[] = "linux";来说，定义了一个数组a，数组a占6字节，右值"linux"本身只存在于编译器中，编译器将它用来初始化字符数组a后丢弃掉（也就是说内存中是没有"linux"这个字符串的）；这句就相当于是：char a[] = {'l', 'i', 'n', 'u', 'x', '\0'};

(2)字符串char *p = "linux";定义了一个字符指针p，p占4字节，分配在栈上；同时还定义了一个字符串"linux"，分配在代码段；然后把代码段中的字符串（一共占6字节）的首地址（也就是'l'的地址）赋值给p。

(3)总结对比：字符数组和字符串有本质差别。字符数组本身是数组，数组自身自带内存空间，可以用来存东西（所以数组类似于容器）；而字符串本身是指针，本身永远只占4字节，而且这4个字节还不能用来存有效数据，所以只能把有效数据存到别的地方，然后把地址存在p中。也就是说字符数组自己存那些字符；字符串一定需要额外的内存来存那些字符，字符串本身只存真正的那些字符所在的内存空间的首地址。