C/C++字符串、字符数组的总结

　

字符串数组

一、定义

字符数组：存储字符的数组

字符串 ：是使用最频繁的字符数组，是一个特殊的字符数组

C++中并没有专门的字符串的类型，一个字符串实际上就是一个字符数组，与普通字符数组不同的是，字符串的结尾有一个字符\0,表示字符串的结束。

char 可以定义字符数组，也可以定义字符串

char 定义的字符数组

char b[]={'h','e','l','l','o'};//声明字符数组，长度为51

char定义字符串

字符串的优势在于输入、输出和赋初值，输入输出不需要使用循坏。字符数组需要用循环依次输出每个字符。

 char b[]="hello";//定义字符串
 char *p = b;
 cout << b;//输出的是hello
 cout<<  *p;//指针指向首地址，所以输出为 h

字符数组和字符串的区别

C++中，字符数组和字符串都是通过char关键字来定义的，但二者不同，显著的区别就是字符串的长度是字符数目加1，因为包含了\0结束符，而字符数组的长度就是字符的数目。对于字符数组可以通过sizeof求出其长度，但是对于字符串是其长度加上1。因此这个长度没有意义，为此C++可以用strlen求出字符串的有效内容的长度（不含字符串结束标识\0）。

指针与字符串、指针与字符数组

指针指向字符数组

    char b[] = { 'h','e','l','l','o' };
    char *pchar = b;
    cout << *pchar;//该语句输出 h
    //cout << b; //不要用这个方式输出，输出的是 hello加一些乱码字
    cout << b[0]; //该语句输出 h12345
//以下语句实现用指针输出hello。
for (size_t i = 0; i < 5; i++)
    {
        cout << *pchar;
        pchar++;
    }
1234567

指针指向字符串

char定义的字符串

用char定义一个指针，并指向了char定义的字符串，那么用指针变量p 和*p输出的结果不一样，请看一下两种情况。 具体原因我也不知道。

方式1

  char str[] = "we are poor students";//这是一个字符串
  cout<<str<<endl;//输出的是：we are poor students。这也是字符串的优点，可以整个输出。
​
  //指针访问每个字符并输出。
  char *p = str;
  while (*p != '\0')
  {
    cout << *p;
    p++;
  } 12345678910

方式二

    //
    char *p = str;
    while (*p != '\0')
    {
        cout << p<<endl;
        p++;
    }
以上语句输出的结果是：
    we are poor students
    we are poor students
    e are poor students
     are poor students
    are poor students
    re poor students
    e poor students
     poor students
    poor students
    oor students
    or students
    r students
     students
    students
    tudents
    udents
    dents
    ents
    nts
    ts
    s1234567891011121314151617181920212223242526272829

string定义的字符串

这里需要特别注意的是string并不是一个关键字，而是一个类。 下面代码的指针指向的是对象，而不是string中的第一个字符。

    string str="hello world";
    string *p1 = &str; //注意必须加取地址运算符 &
    cout << str << "," << *p1; //输出的是  hello world,hello world123

1. 如果想访问string定义字符串中的每个字符，可以使用 str[i]

2. cout<<p1[0];//输出的是 hello world

3. 不可像char定义的字符串那样使用p1[i],在string中，i>0并未分配指针，这种理解方式本来就错误。

用指针遍历 每个字符

1. 用C++的迭代器

  string str1 = "we are poor students"; 
  for (string::iterator p1 = str1.begin(); p1 !=str1.end(); p1++)
  {
    cout << *p1 ;
  }12345

1. 用c_str() （Get C string equivalent）函数转化为c类型的string,如下代码所示：

string str1 = "we are poor students";
const char *p = str1.c_str();//这句是关键。
for (size_t i = 0; i < str1.size(); i++)
{
  cout << *(p + i);
}

二、区别

我们先来直观地感受下字符串数组与字符串指针变量：

    char s1[] = "helloworld";
    char *s2 = "helloworld";

（第一行是字符串数组，第二行是字符串指针变量）

字符数组和字符指针变量都可实现字符串的存储和运算。但是两者是有区别的。在使用时应注意以下几个问题：

1.字符串指针变量本身是一个变量，用于存放字符串的首地址。而字符串本身是存放在以该首地址为首的一块连续的内存空间中并以‘\0’作为串的结束。字符数组是由于若干个数组元素组成的，它可用来存放整个字符串。
2.对字符串指针方式 char *ps="C Language"; 定义时可以写为：
char *ps;
ps="C Language";
而对数组方式： static char st[]={"C Language"}; 只能对字符数组的各元素逐个赋值,不能写为：
char st[20];
st={"C Language"};
这是因为，字符串指针变量只是一个指向字符串首地址的指针变量，我们可以对指针变量进行赋值，确定其指向的地址空间；而字符串数组在定义时便在内存中为其分配了空间，也就是说，我们不能随意的改变这个数组的地址。
3.我们通过一个小程序来认识这个区别。
​
#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
    char c1[] ="helloworld";
    char *c2 = "helloworld";
 
    printf("sizeof(s1) :  %d %d\n", sizeof(c1), sizeof(c2));
    printf("strlen(s2) :  %d %d\n", strlen(c1), strlen(c2));
 
    return 0;
}
这段程序运行的结果是：
"helloword"一共10个字符，所以strlen的值都为10；
​
差别体现在sizeof的值。用字符串数组定义的"helloword"占11个字节，是因为"helloword"加上结尾的"\0"一共十一个char型字符，每个char型字符占1个字节；
而用字符串指针变量定义时，sizeof的值仅为4个字节，这是因为s2是一个指针，在32位系统中，地址占4个字节。

 

三、求字符串长度

在C/C++中常用的获取字符串长度或者字符串数组长度的函数有：

size()

length()

strlen()

sizeof()

其中strlen(str)和str.length()和str.size()都可以用来求字符串的长度 str.length()和str.size()是用于求string类对象的成员函数,求得的是实际的字符串长度；strlen(str) 是用于求实际字符串数组的长度，其参数是char*，头文件为string.h。sizeof用于求得的为字符串长度+1.对于字符数组，strlen()和sizeof()求得的结果相同.

接下来辨析strlen() 与 sizeof() 的区别

strlen(char*)

函数求是字符串的实际长度，它可以用来获取动态实际字符数组的长度，是从开始到遇到第一个“\0”，如果只是定义没有赋予初始值，这个结果是不确定的，它会从数组的首地址开始一直找下去，直到遇到“\0”停止查找。头文件为string.h

sizeof()

求所占总空间的字节数，静态的，跟初始状态字符数组的大小有关系，如果给定字符数组的大小，如a[10],则大小等于初始时字符数组的大小，如果没有给定字符数组大小，如a[],则大小等于初始时字符数组的大小+1，即把\0计入字符串长度的； 在C++中，如果定义的是字符串数组的话，那么如果想获取数组的长度，可以用sizeof(数组名)，如果用strlen(str)，则需再+1，即包含\0。

strlen不区分是数组还是指针，就读到\0为止返回长度。而且strlen是不把\0计入字符串的长度的

example

char str[20]="0123456789"; 
int   a=strlen(str); /*a=10;strlen 计算字符串的长度，以\0'为字符串结束标记。 
int   b=sizeof(str); /*b=20;sizeof 计算的则是分配的数组str[20] 所占的内存空间的大小，不受里面存储的内容影响

char *str1="absde";
char str2[]="absde";
char str3[8]={'a',};
char ss[] = "0123456789";
​
输出：
​
sizeof(str1)=4;
sizeof(str2)=6;
sizeof(str3)=8;
sizeof(ss)=11

首先说明一点，char类型占一个字节，所以sizeof(char)是1，这点要理解.

str1是一个指针，只是指向了字符串”absde”而已。所以sizeof(str1)不是字符串占的空间也不是字符数组占的空间，而是一个字符型指针占的空间。所以sizeof(str1)=sizeof(char*)=4，在C/C++中一个指针占4个字节

str2是一个字符型数组。C/C++规定，对于一个数组，返回这个数组占的总空间，所以sizeof(str2)取得的是字符串”absde”占的总空间。”absde”中，共有a b s d e \0六个字符，所以str2数组的长度是6，所以sizeof(str2)=6*sizeof(char)=6

str3已经定义成了长度是8的数组，所以sizeof(str3)为8

str4和str2类似，’0’ ‘1’ … ‘9’加上’\0’共11个字符，所以ss占的空间是8

总之，对于指针，sizeof操作符返回这个指针占的空间，一般是4个字节；而对于一个数组，sizeof返回这个数组所有元素占的总空间。char与char[]容易混淆，一定要分清，而且char=”aaa”的写法现在不被提倡，应予以避免.

1、sizeof

sizeof(...)是运算符，在头文件中typedef为unsigned int，其值在编译时即计算好了，参数可以是数组、指针、类型、对象、函数等。
它的功能是：获得保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。
由于在编译时计算，因此sizeof不能用来返回动态分配的内存空间的大小。实际上，用sizeof来返回类型以及静态分配的对象、结构或数组所占的空间，返回值跟对象、结构、数组所存储的内容没有关系。
具体而言，当参数分别如下时，sizeof返回的值表示的含义如下：
数组——编译时分配的数组空间大小；
指针——存储该指针所用的空间大小（存储该指针的地址的长度，是长整型，应该为4）；
类型——该类型所占的空间大小；
对象——对象的实际占用空间大小；
函数——函数的返回类型所占的空间大小。函数的返回类型不能是void。

2、strlen

strlen(...)是函数，要在运行时才能计算。参数必须是字符型指针（char*）。当数组名作为参数传入时，实际上数组就退化成指针了。
它的功能是：返回字符串的长度。该字符串可能是自己定义的，也可能是内存中随机的，该函数实际完成的功能是从代表该字符串的第一个地址开始遍历，直到遇到结束符NULL。返回的长度大小不包括NULL。

3、举例：

eg1、char arr[10] = "What?";
          int len_one = strlen(arr);
          int len_two = sizeof(arr); 
          cout << len_one << " and " << len_two << endl; 
输出结果为：5 and 10
点评：sizeof返回定义arr数组时，编译器为其分配的数组空间大小，不关心里面存了多少数据。strlen只关心存储的数据内容，不关心空间的大小和类型。
​
eg2、char * parr = new char[10];
          int len_one = strlen(parr);
          int len_two = sizeof(parr);
          int len_three = sizeof(*parr);
          cout << len_one << " and " << len_two << " and " << len_three << endl;
输出结果：23 and 4 and 1
点评：第一个输出结果23实际上每次运行可能不一样，这取决于parr里面存了什么（从parr[0]开始知道遇到第一个NULL结束）；第二个结果实际上本意是想计算parr所指向的动态内存空间的大小，但是事与愿违，sizeof认为parr是个字符指针，因此返回的是该指针所占的空间（指针的存储用的是长整型，所以为4）;第三个结果，由于*parr所代表的是parr所指的地址空间存放的字符，所以长度为1。

string 类的常见应用

C++使用内置的数据类型string来处理字符串会很方便，可以完全代替C语言中的char数组和char指针。 使用string类需要包含头文件string，同时string 类型的变量结尾没有“\0”，其本质是一个string类，因此可以通过调用string类中成员函数length()函数，如：

string s = "hello world";
int len = s.lenght();
cout<<len<<endl;

运行结果为：11 由于string变量的末尾没有“\0”字符，所以length()返回的是字符串的真实长度，而不是长度+1.

在C++中可以用string类来代替C中的char数组形式的字符串，但是有些情况下是需要转换成C语言风格的，如以下代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define MAX 51
int main(){
    char s1 [MAX];
    char s2 [MAX];
​
    scanf("%s%s",s1,s2);
    int len = strlen(s1);
​
    for (int i=0;i<len;i++){
        if(s1[i]==s2[i])
            printf("1");
        else
            printf("0");
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

这里需要一个个的访问实际数组中的元素，当时如果利用C++中的sizeof函数时，获取的是数组的固定空间，而不是实际的动态空间。所以这里只能用strlen（str）来获取char数组的实际长度（也即是用户输入的字符串的长度），如果用sizeof（str）所得到的长度大小为51。

string类型的字符串转换成char数组字符串

string filename = "test.txt";
ifstream in ;
in.open(filename.c_str());

为了使用文件打开函数，必须将string类型的变量转换为字符串数组

#ifndef _ITERATOR_DEBUG_LEVEL
#define _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 0
#else
#undef _ITERATOR_DEBUG_LEVEL
#define _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 0
#endif
​
#include <iOStream>
#include <string>
​
//string字符串->c字符串转换
void main()
{
    //string -> char*
    string s1 = "far away";
    const char* c = s1.c_str();
    printf("%s\n",c);
​
    //
    string s2 = c;
​
    //string->char[]
    //从string中赋值字符到char[]
    char arr[50] = {0};
    s1.copy(arr,4,0);
​
    cout << arr << endl;
​
    system("pause");
}

输出结果： far away far 请按任意键继续…

string字符串的输入输出

string类重载了输入输出的运算符，用”>>”进行输入，用”<<”进行输出

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main(){
    string s;
    cin >> s;  //输入字符串
    cout << s << endl;  //输出字符串
​
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

c plus

c

请按任意键继续… 虽然我们输入了两个由空格隔开的”c plus’,但是只输出了一个，这是因为输入的运算符“>>”默认会忽略空格，遇到空格就认为输入结束，所以最后输入的plus没有被存储到变量里面。

访问字符串中得字符

string 字符串也可以像字符串数组一样按照下标来访问其中的每一个字符。string 字符串的起始下标仍是从 0 开始。请看下面的代码：

#include <string>
using namespace std;
​
//string遍历
void main(){
    string s1 = "abcdefg";
​
    //1、数组方式
​
    cout << "数组方式:" << endl;
    for (int i = 0; i < s1.length(); i++){
        cout <<s1[i] << endl;
​
    }
​
    //2、迭代方式
    cout << "迭代方式:" << endl;
    for (string::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++){
​
        cout<<*it<< endl;
​
    }
​
    system("pause");
}

输出结果：

数组方式:

a

b

c

d

e

f

g

迭代方式:

a

b

c

d

e

f

g

请按任意键继续…

字符串的拼接

有了string 类，我们可以使用”+“ 或者”+=“运算符来直接拼接字符串，非常方便，再也不需要使用C语言中的strcat(),strcopy(),malloc()等函数来拼接字符串了，再也不用担心空间不够溢出了。 下面来看列子：

//字符串拼接
void main()
{
    string s1 = "alan";
    string s2 = "xiho";
​
    //1.
    string s3 = s1 + s2;
​
    string s4 = " wahaha";
​
    //2.
    s3.APPend(s4);
​
    cout << s3 << endl;
​
    system("pause");
}

输出结果为： alanxiho wahaha 请按任意键继续…

四、参考资料：

Sizeof与Strlen的区别与联系(转）

1.sizeof操作符的结果类型是size_t，它在头文件中typedef为unsigned int类型。 该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。

2.sizeof是算符，strlen是函数。

3.sizeof可以用类型做参数，strlen只能用char*做参数，且必须是以”\0”结尾的。 sizeof还可以用函数做参数，比如： short f(); printf(“%d\n”, sizeof(f())); 输出的结果是sizeof(short)，即2。

4.数组做sizeof的参数不退化，传递给strlen就退化为指针了。

5.大部分编译程序 在编译的时候就把sizeof计算过了 是类型或是变量的长度这就是sizeof(x)可以用来定义数组维数的原因 char str[20]=”0123456789”; int a=strlen(str); //a=10; int b=sizeof(str); //而b=20;

6.strlen的结果要在运行的时候才能计算出来，时用来计算字符串的长度，不是类型占内存的大小。

7.sizeof后如果是类型必须加括弧，如果是变量名可以不加括弧。这是因为sizeof是个操作符不是个函数。

8.当适用了于一个结构类型时或变量， sizeof 返回实际的大小， 当适用一静态地空间数组， sizeof 归还全部数组的尺寸。 sizeof 操作符不能返回动态地被分派了的数组或外部的数组的尺寸

9.数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组，传递的是数组的首地址， 如： fun(char [8]) fun(char []) 都等价于 fun(char *) 在C++里参数传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针，编译器不知道数组的大小 如果想在函数内知道数组的大小， 需要这样做： 进入函数后用memcpy拷贝出来，长度由另一个形参传进去 fun(unsiged char p1, int len) { unsigned char buf = new unsigned char[len+1] memcpy(buf, p1, len); }

我们能常在用到 sizeof 和 strlen 的时候，通常是计算字符串数组的长度 看了上面的详细解释，发现两者的使用还是有区别的，从这个例子可以看得很清楚：

char str[20]=”0123456789”; int a=strlen(str); //a=10; >>>> strlen 计算字符串的长度，以结束符 0x00 为字符串结束。 int b=sizeof(str); //而b=20; >>>> sizeof 计算的则是分配的数组 str[20] 所占的内存空间的大小，不受里面存储的内容改变。

上面是对静态数组处理的结果，如果是对指针，结果就不一样了

char* ss = “0123456789”; sizeof(ss) 结果 4 ＝＝＝》ss是指向字符串常量的字符指针，sizeof 获得的是一个指针的之所占的空间,应该是

长整型的，所以是4 sizeof(ss) 结果 1 ＝＝＝》ss是第一个字符 其实就是获得了字符串的第一位’0’ 所占的内存空间，是char类

型的，占了 1 位

strlen(ss)= 10 >>>> 如果要获得这个字符串的长度，则一定要使用 strlen

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