Строки

Определение строк

В языке программирования Си нет специального типы данных для представления строк, а используются массивы символов. Например, определим строку:

#include <stdio.h>

int main( void )
{
    char message[] = "Hello";

    printf( "message: %s \n", message);

    return 0;
}

Строки определяются в двойных кавычках. Но стоит отметить, что кроме символов, заключеных в двойные кавычки, каждая строка в качестве завершающего символа содержит символ \0. Поэтому в строке "Hello" на самом деле будет не 5 символов, а 6. Фактически можно было бы написать:

char hello[] = { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' };

Строки можно объявлять не только как массив символов, но и как указатель на тип char.

char *hello = "Hello World!"; // указатель на char - фактически строка

Интернирование строк

Для простого чтения строк оба определения равнозначны, но если нужно менять строки в процессе выполнения программы, то определения с помощью указателя не позволит этого сделать. Это связано с тем, что для работы со строками применяется интернирование строк. В этом случае строки в виде строковых литералов сохраняются в приложении в секции .rodata (read-only data), которая предназначена для данных только для чтения.

Если строка была объявлена как массив, то для изменения можно использовать синтаксис и массива, и указателя.

#include <stdio.h>

int main( void )
{
    char text[] = "Hello";
    text[1] = 'a';
    *text = 'B';
    *(text+2) = 'b';

    printf("%s\n", text);

    return 0;
}

Ввод и вывод строк

Для ввода и вывод строк можно также использовать функции printf и scanf, указав соответствующие спецификаторы в параметре форматной строки:

char s[10];

scanf("%s",s); 

printf("%s",s);

Для посимвольного ввода строки можно использовать функцию getchar():

char s[100], c;
int i=0;
while( (c=getchar())!='\n' ){
    s[i++]=c;
}
s[i]='\0';

Обратите внимание на скобки внутри while. Считываем строку до первого символа «перенос строки» и заносим всё в массив. После окончания ввода нужно обязательно поставить признак конца строки \0.

Напечатать строку можно также с помощью функции посимвольного вывода putchar()

while( s[i] ){
    putchar(s[i++]);
}

Библиотека string.h

Для работы со строками существует стандартная библиотека string.h. В ней реализовано много функций. Рассмотрим самые используемые из них.

Функция strlen(const char *cs) возвращает длину строки (количество символов в строке).

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char st[10] = "hello";

    printf("Sizeof = %llu\n", sizeof(st)); 
    printf("Strlen = %llu\n", strlen(st));

    return 0;
}

В данном коде sizeof = 10, а strlen = 5.

Для сравнения строк нельзя использовать логические операции ==, != так как они сравнивают указатели на начало соответствующих строк, а не сами строки. Для работы со строками есть специальная функция int strcmp(const char *cs, const char *ct), которая сравнивает в лексикографическом порядке строку cs со строкой ct. Если строка cs меньше строки ct, возвращается значение < 0, если строка cs больше строки ct, возвращается значение > 0, а в случае равенства строк возвращается значение 0. Пример работы функции:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
   char *EQ = "equal to";
   char *LS = "less";
   char *GT = "greater than";
   char *a = "abcde";
   char *b = "xyz";
   char *c = "abcd";
   char *d = "xyz";
   int res;

   printf("A = %s\nB = %s\nC = %s\nD = %s\n\n", a, b, c, d);
   printf("A is %s B\n",(res = strcmp(a, b)) == 0 ? EQ : res < 0 ? LS : GT);
   printf("A is %s C\n",(res = strcmp(a, c)) == 0 ? EQ : res < 0 ? LS : GT);
   printf("A is %s D\n",(res = strcmp(a, d)) == 0 ? EQ : res < 0 ? LS : GT);
   printf("B is %s C\n",(res = strcmp(b, c)) == 0 ? EQ : res < 0 ? LS : GT);
   printf("B is %s D\n",(res = strcmp(b, d)) == 0 ? EQ : res < 0 ? LS : GT);
   printf("C is %s D\n",(res = strcmp(c, d)) == 0 ? EQ : res < 0 ? LS : GT);

   return 0;
}

Для копирования строк существует функция char* strcpy(char *dst, const char *src), которая копирует строку src (включая \0) в расположение, указанное в dst. Функция возвращает указатель на первый символ строки ds. Пример:

#include <stdio.h>

char *strcpy (char *dst, char *src)
{
    char *ptr = dst;

    while(*dst++=*src++);

    return ptr;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char str1[]={"Hello!"};
    char str2[]={"World!"};
    
    printf("%s\n",strcpy(str2,str1));
    printf("%s\n",str2);
    
    return 0;
}

Для объединения двух строк в одну служит функция char *strcat(char *destination_str, const char *source_str). При этом первая строка должна быть достаточно большая, чтобы вместить вторую строку:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char destination[30] = "Hello ";
    char source[30] = "METANIT.COM";

    strcat(destination, source);
    printf("%s\n", destination);

    return 0;
}

Функция char *strstr(const char* string, const char* substring) ищет подстроку substring в строке string и возвращает указатель на символ первого вхождения подстроки, то есть по сути адрес подстроки. Если от адреса первого символа строки вычесть адрес первого вхождения подстроки, то мы получим индекс подстроки в строке:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char text[20] = "Hello METANIT.COM!";
    char substring[14] = "METANIT.COM";
    char *substring_ptr = strstr(text, substring);

    if(substring_ptr)
    {
        long position = substring_ptr - text;
        printf("Substring index: %ld\n", position);     // Substring index: 6
    }
    else    // если подстрока не найдена
    {
        printf("Substring not found\n");
    }
    return 0;
}

Самостоятельная работа

Задачи

Задача 1

Посчитать количество слов в тексте, слова разделены одним или несколькими пробелами. Попробуйте решить данную задачу с использованием функции getchar()

Задача 2

Реализовать функцию, которая преобразует переданную строку в массив байт, возвращает количество байт int StrToHex(const char *str,char* Hex).

Определение строк​

Интернирование строк​

Ввод и вывод строк​

Библиотека string.h​

Самостоятельная работа​

Задачи​

Задача 1​

Задача 2​