C++入门教程（五、数组与字符串）

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  • 第四讲
• 数组
• • 一维数组
  • 二维数组
• 字符串
• • C++中的字符串
  • C语言中的字符串
  • • 字符串输入
    • • 创建存储空间
      • `gets()` 函数
      • `fgets()` 函数
      • `scanf()` 函数
    • 字符串输出
    • • `puts()` 函数
      • `fputs()` 函数
      • `printf()` 函数
    • 字符串函数

前面教程汇总 第一讲

C++入门教程（一、初步了解）

第二讲

C++入门教程（二、基本数据类型）

第三讲

C++入门教程（三、数组、注释与函数）

第四讲

C++入门教程（四、运算符与表达式）

数组 一维数组

之前讲过，这里不再赘述。参见：C++入门教程（三、数组、注释与函数）之数组

二维数组

二维数组定义的一般形式如下：

类型说明符 数组名[常量表达式1][常量表达式2]

与一维数组的定义唯一的不同是多了一个常量表达式2，其中，常量表达式1为第一维的长度，常量表达式2为第二维的长度。通常在处理二维数组的时候，为了便于理解，都将数组视为一个矩阵，常量表达式1表示矩阵的行数，而常量表达式2表示矩阵的列数。与一维数组一样，在定义二维数组时，常量表达式同样不能为变量。下面先通过一段代码来看二维数组的定义。

#include 
#include 
#define M 4
#define N 3
using namespace std;

int main()
{
	int arr[M][N];
	for (int i = 0; i < M; i++)
	{
		for (int j = 0; j < N; j++)
		{
			cout << arr[i][j];
		}
    	cout << endl;
	}
	return 0;
}

字符串 C++中的字符串

这个之前讲过，不再赘述。参见：C++入门教程（二、基本数据类型）之字符串

C语言中的字符串

注：为了方便，以下程序均用C语言表示（真正应用到C++中，可以把 stdio.h 写成 cstdio ，加上命名空间）。

字符串输入

如果想把一个字符串读取到程序中，必须首先预留存储字符串的空间，然后使用输入函数来获取这个字符串，C库提供了三个读取字符串的函数：scanf() 、gets() 和 fgets() 。

创建存储空间

可以通过数组（ char name[10] ）来分配存储空间，也可以通过C语言动态内存分配函数来动态分配存储空间。

char *name;
scanf("%s", name);

如果通过上面的代码来创建存储空间，可能会通过编译器，但是在读入 name 的时候，name 会覆盖程序中的数据和代码，并可能导致程序异常终止。这个是 因为 scanf() 把信息复制到由 name 指定的地址中，而在这种情况下，参数是个 未被初始化的指针，name 可能指向任何地方。

gets() 函数

gets()（get string）函数对于交互式程序非常方便，它从系统的标准输入设备（通常是键盘）获得一个字符串。因为字符串没有预定的长度，所以gets()函数通过判断遇到的第一个换行符 n 结束输入，按回车键可以产生这个字符。它读取换行符之前（不包括换行符）的所有字符，并在这些字符后添加一个空字符 。

[clef@rhel6164 c]$ cat test1.c
#include
#define MAX 81

int main(void)
{
    char name[MAX];
    char *ptr; //指向char的指针

    printf("Please input your name.n");
    ptr = gets(name); //使用一个地址吧字符串赋值给name
    //gets()函数使用return关键字返回字符串的地址
    printf("name, %sn", name);
    printf("ptr, %sn", ptr);

    return 0;
}

编译&运行：

[clef@rhel6164 c]$ gcc test1.c
/tmp/ccDJ9AHw.o: In function `main':
//因为gets()函数不检查存储区是否能够容纳实际输入的数据，可以用后面的fgets()函数替换gets()函数
test1.c:(.text+0x1a): warning: the `gets' function is dangerous and should not be used. 
[clef@rhel6164 c]$ ./a.outPlease input your name.clefname, clef 
//这里ptr和name的内容是一样的ptr, clef

如果在 gets() 函数在读取字符串时 出错或者遇到文件结尾，它就返回一个空（或0）地址，这个空地址被称为空指针，并且 stdio.h 里面定义的常量 NULL 来表示，可以用下面的代码来进行一些错误检测。

while(get(name) != NULL)

也可以通过 getchar 函数来完成上面的错误检测。

while((ch = getchar()) != EOF)

注意：空指针和空字符是不一样的，不要混淆。空指针是一个地址，而空字符是一个 char 类型的数据对象其值为0，数字上都可以用0表示，但是概念不同：NULL 是一个指针，而0是一个 char 类型的常量。

fgets() 函数

因为 gets() 函数不会检查存储区是否能够容纳实际输入的数据，多出来的字符简单地溢出到相邻的内存区，所以上面的代码在编译的时候会有 warning 。fgets() 函数和 gets() 函数的不同：

它需要第二个参数来说明最大读入字符数。如果这个参数值为n，fgets() 就会读取最多 n-1 个字符或者读完一个换行符为止（因为会自动添加一个空字符 n ），由这两者中最先满足的那个结束输入。
如果 fgets() 读取到换行符，就会把它存到字符串里，而不是像 gets() 那样丢弃。
它还需要第三个参数来说明读哪一个文件，从键盘上读取数据时，可以使用 stdin（代表standard input）作为参数，这个标识符在 stdio.h 中定义。

[clef@rhel6164 c]$ cat test1.c
#include
#define MAX 81

int main(void)
{
    char name[MAX];
    char *ptr;
    printf("Please input your name.n");
    ptr = fgets(name, MAX, stdin);

    printf("name, %sn", name);
    printf("ptr, %sn", ptr);
    return 0;
}

编译&运行：

[clef@rhel6164 c]$ gcc test1.c //这里就没有warning出现
[clef@rhel6164 c]$ ./a.out
Please input your name.
clef
name, clef
//注意这里的换行符，因为fgets()函数没有丢弃输入的换行符
ptr, clef

[clef@rhel6164 c]$

scanf() 函数

scanf() 函数可以使用 %s 格式来读入一个字符串，scanf() 函数和 gets() 函数的主要区别在于如何决定字符串何时结束。scanf() 函数更基于获得单词（get word）而不是获取字符串（get string）。scanf() 函数有两种方法决定输入结束，无论哪一种都是遇到的第一个非空白字符开始

如果使用 %s 格式，字符串读取到（但不包括）下一个空白字符（比如空格、制表符或换行符）
如果指定了字段宽度，比如 %10s ，scanf() 函数就会读取10个字符或者直到遇到第一个空白字符，由二者最先满足的那一个终止输入。

字符串输出

C语言有三个输出字符串的标准库函数：puts() 、fputs() 和 printf() 。

puts() 函数

puts() 函数使用很简单，只需要给出字符串参数的地址，它遇到空字符 就会结束输出（所以必须要有空字符）。puts() 函数在显示字符串的时候，会自动在其后添加一个换行符 n 。

[clef@rhel6164 c]$ cat test1.c
#include
#define DEF "I am a #defined string."

int main(void)
{
    char str1[80] = "An array was initialized to me.";
    const char * str2 = "A pointer was initialized to me.";

    puts("I'm an argument to puts()."); //直接用字符串做参数
    puts(DEF); //用宏定义做参数
    puts(str1);
    puts(str2);
    puts(&(str1[5])); //必须用括号strl1[5]，因为str1将会首先结合&，然后在[5]结合，将出错
    puts(str2+4);
    return 0;
}

编译&执行：

[clef@rhel6164 c]$ gcc ./test1.c
[clef@rhel6164 c]$ ./a.out
I'm an argument to puts().
I am a #defined string.
An array was initialized to me.
A pointer was initialized to me.
ray was initialized to me.
inter was initialized to me.

fputs() 函数

fputs() 函数 puts() 函数面向文件版本，两者主要的区别是：

fputs() 函数需要第二个参数来说明要写的文件，可以使用 stdout（standard output）作为参数来进行输出显示。
与 puts() 函数不同，fputs() 函数并不为输出自动添加换行符。
读取一行并把它回显在下一行，用下面的两种循环都可以办到:

char line[81];
while(gets(line)) //遇到文件结尾，gets()函数就会返回空指针，循环结束
    puts(line);
char line[81];
while(fgets(line,81,stdin))
    fputs(line,stdout);

printf() 函数

如同 puts() 函数一样，printf() 函数在输出字符串的时候同样需要一个字符串地址作为参数，但是 printf() 函数没有 puts() 函数方便，但是它可以格式化多种数据类型，输出的时候也不自动添加换行符。

字符串函数

C语言也有很多对字符串进行操作的函数：

scanf(格式控制，地址表列(在变量前加上取地址符&)) //输入
printf(格式控制，输出表列) //输出
gets(字符数组) //输入
puts(字符数组) //输出
strcat(字符数组1，字符数组2) //连接
strcpy(字符数组1，字符数串2或者字符数组名) //复制
strncpy(字符数组1，字符串2或者字符数组名，n) //复制n个字符串
strcmp(字符串1或者字符数组，字符数串2或者字符数组) //比较
strlen(字符串或者字符数组) //获取长度
strlwr(字符数组) //大写转小写
strupr(字符数组) //小写转大写

以上就是我为大家带来的“C++入门教程（五、数组与字符串）”，大家学会了吗？