C语言字符指针

C语言是一门面向过程、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。C语言能以简易的方式编译、处理低级存储器。

C语言字符指针

• 字符串的引用方式
  • 在 C 程序中，字符串是存放在字符数组中的
  • 字符串的引用方法
    • 用字符数组存放一个字符串，可以通过数组名和下标引用字符串中一个字符，也可以通过数组名和格式声明 “%s” 输出该字符。
    • 用字符指针变量指向一个字符串常量，通过字符指针变量引用字符串常量。
  • 示例
    • 题目：定义一个字符数组，在其中存放字符串 “I love Shiyanlou!”，输出该字符串和第 10 个字符。
    • 代码实现
      • #include<stdio.h> int main() { char string[] = "I love you yuan qiu xia!"; printf("%s\n", string); printf("%c\n", string[9]); return 0; }
    • 代码解析
      • 在定义字符数组 string 时未指定长度，由于对它初始化，因此它的长度是确定的，长度应为 18，其中 17 个字节存放 “I love Shiyanlou!” 这 17 个字符（包含空格和感叹号），最后一个字节存放字符串 '\0'，数组名 string 代表字数组首元素的地址。
  • 示例
    • 代码实现
      • #include<stdio.h> int main() { char *string = "I love u yuan qiu xia!"; char *p; char *i; p = string; printf("%s\n", string); for(i=p; *i!='\0'; i++) { printf("%c\t", *i); } printf("%c\n", *(p+2)); }
    • 程序分析
      • 对字符指针变量 string 初始化，实际上是把字符串第一个元素的地址赋给指针变量 string，使 string 指向字符串的第一个字符。 有人误认为 string 是一个字符串变量，以为在定义时把 “I love Shiyanlou!” 这几个字符赋给该字符串变量，这是不对的。在 C 语言中只有字符变量，没有字符串变量。
      • 以下语句 printf("%s\n",string);中 %s 是输出字符串时所用的格式，在输出项中给出字符指针变量名 string，则系统会输出 string 所指向的字符串第一个字符，然后自动使 string 加 1，使之指向下一个字符，再输出该字符...如此直到遇到字符串结束标志 '\0'，因此再输出是能确定输出的字符到何时结束。
  • 综合示例
    • 题目：将字符串 a 复制为字符串 b，然后输出字符串 b。
    • 解题思路
      • 定义两个字符数组 a 和 b，用 “I am a programmer” 对 a 数组进行初始化。将 a 数组中的字符逐个复制到 b 数组中。可以用不同的方法引用并输出字符数组元素，我们本例采用地址出各元素的值。通过改变指针变量的值使它指向字符串中的不同字符。
    • 代码实现
      • #include<stdio.h> int main() { char a[] = "I am a programmer"; char b[22]; int i; for(i=0; *(a + i)!='\0'; i++) { *(b + i) = *(a + i); } *(b + i) = '\0'; printf("string a is: %s\n", a); printf("string b is: "); for(i=0; b[i]!='\0'; i++) { printf("%c", b[i]); } printf("\n"); return 0; }
        • #include<stdio.h> int main() { char a[] = "I am a programmer!"; char b[22]; char *p1; char *p2; p1 = a; p2 = b; for(; * p1!='\0'; p1++, p2++) { * p2 = * p1; } * p2 = '\0'; printf("string a is : %s\n", a); printf("string b is : %s\n", b); return 0; }
• 字符指针作函数参数
  • 假如想把一个字符串从一个函数“传递”到另一个函数，可以用地址传递的办法，即用字符数组名作参数，也可以用字符指针变量做参数。在被调用的函数中可以改变字符串的内容，在主调函数中可以引用改变后的字符串。在函数调用实现字符串的复制。
  • 示例
    • 定义一个函数 copy_string 用来实现字符串复制的功能，在主函数中调用此函数，函数的形参和实参可以分别用字符数组名或字符指针变量。分别编程，以供分析比较。
    • 代码实现
      • #include<stdio.h> int main() { void copy_string(char from[], char to[]); char a[] = "I love you"; char b[] = "yuan qiu xia!"; printf("The string a is: %s\n. string b is: %s\n", a, b); printf("copy string a to b is: "); copy_string(a, b); printf("\nstring a=%s\nstring b=%s\n", a, b); return 0; } void copy_string(char from[], char to[]) { int i = 0; while(from[i]!='\0') { to[i] = from[i]; i++; } to[i] = '\0'; }
        • #include<stdio.h> int main() { void copy_string(char *from, char *to); char *a = "I love you"; // char *b = "yuan qiu xia!"; char b[] = "yuan qiu xia!"; printf("string a=%s\nstring b=%s\n",a, b); printf("copy string a to string b:\n"); copy_string(a, b); printf("\n string a=%s\n string b=%s\n",a, b); return 0; } void copy_string(char *from, char *to){ while(*from!='\0') { *to++ = *from++; } *to = '\0'; // for(; *from!='\0'; from++, to++) // { // *to = * from; // } // *to = '\0'; }
          • #include<stdio.h> int main() { void copy_string(char from[], char to[]); char a[] = "I love you"; char b[] = "yuan qiu xia!"; char *from; char * to; from = a; to = b; printf("string a=%s\nstring b=%s\n",a,b); printf("copy string a to string b:\n"); copy_string(from,to); printf("\n string a=%s\n string b=%s\n",a,b); return 0; } void copy_string(char from[],char to[]){ int i = 0; while(from[i]!='\0') { to[i] = from[i]; i++; } to[i] = '\0'; }
            • #include<stdio.h> int main() { void copy_string(char *from, char *to); char *a = "I love you"; char b[] = "yuan qiu xia!"; char *p = b; printf("string a=%s\nstring b=%s\n",a, b); printf("copy string a to string b:\n"); copy_string(a, p); printf("\n string a=%s\n string b=%s\n",a, b); return 0; } void copy_string(char *from, char *to){ while(*from!='\0') { *to++ = *from++; } *to = '\0'; }
    • 代码分析
      • 将数组 a 复制到数组 b 后，未能全部覆盖 b 数组原有内容。b 数组最后 3 个元素仍保留原状。在输出 b 时由于按 %s 输出，遇到 '\0' 就会结束，因此第一个 '\0' 后的字符不输出。
        • 我们使用长度改写以下
          • #include<stdio.h> #include<string.h> int main(){ void copy_string(char from[],char to[], int x, int y); char a[] = "I am a teacher"; char b[] = "You are a programmer"; char *from = a,*to = b; int len_a = strlen(a); int len_b = strlen(b); printf("len_a is : %d\n, len_b is :%d\n", len_a, len_b); printf("string a=%s\nstring b=%s\n",a,b); printf("copy string a to string b:\n"); copy_string(from, to, len_a, len_b); printf("\n string a=%s\n string b=%s\n",a,b); return 0; } void copy_string(char from[], char to[], int x, int y) { int i = 0; while(from[i]!='\0') { to[i] = from[i]; i++; } if(x > y) { to[i] = '\0'; } }
          • string a=I am a teacher string b=I am a teacherrammer
      • copy_string 不变，在 main 函数中定义字符指针变量 from 和 to，分别指向两个字符数组 a 和 b。 指针变量 from 的值是 a 数组首元素的地址，指针变量 to 的值是 b 数组首元素的地址。它们作为实参，把 a 数组首元素的地址和 b 数组首元素的地址传递给形参数组名 from 和 to（它们实质也是指针变量）
      • 形参改用 char * 型变量（即字符指针变量）。在程序（1）和（2）中 copy_string 函数的参数用字符数组名，其实编译系统是把字符数组名按指针变量处理的，只是表示形式不同。
      • 这样写为什么报错
        • #include<stdio.h> int main() { void copy_string(char *from, char *to); char *a = "I love you"; char *b = "yuan qiu xia!"; char *p = b; printf("string a=%s\nstring b=%s\n",a, b); printf("copy string a to string b:\n"); copy_string(a, p); printf("\n string a=%s\n string b=%s\n",a, b); return 0; } void copy_string(char *from, char *to){ while(*from!='\0') { *to++ = *from++; } *to = '\0'; }
          • 有！它们最根本的区别是在内存中的存储区域不一样，字符数组存储在全局数据区或栈区，第二种形式的字符串存储在常量区。全局数据区和栈区的字符串（也包括其他数据）有读取和写入的权限，而常量区的字符串（也包括其他数据）只有读取权限，没有写入权限。
• 使用字符指针变量和字符数组的比较
  • 区别对待
    • char *str = "http://c.biancheng.net";
      • char str[] = "http://c.biancheng.net";
    • 相同点
      • 这一切看起来和字符数组是多么地相似，它们都可以使用%s输出整个字符串，都可以使用*或[ ]获取单个字符
    • 不同点
      • 有！它们最根本的区别是在内存中的存储区域不一样，字符数组存储在全局数据区或栈区，第二种形式的字符串存储在常量区。全局数据区和栈区的字符串（也包括其他数据）有读取和写入的权限，而常量区的字符串（也包括其他数据）只有读取权限，没有写入权限。
  • 总结归纳
    • 字符数组由若干元素组成，每个元素中放一个字符，而字符指针变量中存放的是地址（字符串第 1 个字符的地址），绝不是将字符串放到字符指针变量中。
    • 赋值方式。可以使用字符串对字符指针变量赋值，但不能对数组名赋值。
      • char *a; a = "I love shiyanlou!"; //将字符串首元素地址赋给指针变量，合法。但是赋给a的不是字符串，只是一个字符串首元素的地址。
        • √
      • char str[14]; str[0] = 'I'; //合法，对字符数组元素赋值 str = "I love Shiyanou"; //非法，数组名是地址，是常量，不能被赋值
    • 存储单元的内容。编译时为字符数组分配若干存储单元，以存放各元素的值，而对字符指针变量，只分配一个存储单元。
• 指针总结
  • 首先要准确地弄清楚指针的含义。指针就是地址，凡是出现“指针”的地方，都可以用“地址”代替，例如，变量的指针就是变量的地址，指针变量就是地址变量。 要区别指针和指针变量。指针就是地址本身，例如 2008 是某一变量的地址，2008 就是变量的指针。而指针变量是用来存放地址的变量。
  • 什么叫指向？地址就意味着指向，因为通过地址能找到具有该地址的对象。对于指针变量来说，把谁的地址存放在指针变量中，就说此指针变量指向谁。但应该注意：并不是任何类型的数据都可以存放在同一个指针变量中的。
    • int a,*p; float b; p = &a; //a 是 int 类型，合法 p = &b; //b 是 float 类型，类型不匹配
  • 指针变量加（减）一个整数。例如：p++，p- -，p+i，p-i，p-=i 等均是指针变量加减一个整数。将该指针变量的原值（地址）和它指向的变量所占用的存储单元的字节数相加（减）。
  • 指针变量赋值。将一个变量地址赋给一个指针变量
    • p = &a; //将变量 a 的地址赋给 p p = &array； //将数组 array 的地址赋给 p（这里 p 指向整个数组，这个地址的值和数组首元素的值实际上是相同的，但意义是不同的，你可以尝试打印出（&array + 1）和（array + 1）的值来看看） p = array; //将数组 array 的首元素的地址赋给 p p = &a[0]; //将数组 array 的首元素的地址赋给 p p = &array[i]; //将数组 array 的第 i 个元素的地址赋给 p p = max； //max 为已定义的函数，将 max 的入口地址赋给 p p1 = p2； //p1 和 p2 是基类型相同指针变量，将 p2 的值赋给 p1
  • 使用优势
    • 提高编程效率
    • 在调用函数是当指针指向变量的值改变时，这些值能够为主调函数使用，即可以从函数调用得到更多个可改变的值