Строки в си. Введение
Э то вводная статья по строкам в си. Более подробное описание и примеры будут, когда мы научимся работать с памятью и указателями. В компьютере все значения хранятся в виде чисел. И строки тоже, там нет никаких символов и букв. Срока представляет собой массив чисел. Каждое число соответствует определённому символу, который берётся из таблицы кодировки. При выводе на экран символ отображается определённым образом.
Для хранения строк используются массивы типа char. Ещё раз повторюсь – тип char – числовой, он хранит один байт данных. Но в соответствии с таблицей кодировки каждое из этих чисел связано с символом. И в обратную сторону – каждый символ определяется своим порядковым номером в таблице кодировки. Например
#include #include void main()
Мы создали две переменные, одна типа char, другая int. Литера ‘A’ имеет числовое значение 65. Это именно литера, а не строка, поэтому окружена одинарными кавычками. Мы можем вывести её на печать как букву
printf("display as char %c\n", c);
Тогда будет выведено
A Если вывести её как число, то будет 65 Точно также можно поступить и с числом 65, которое хранится в переменной типа int.
Спецсимволы также имеют свой номер
#include #include void main()
Здесь будет сначала «выведен» звуковой сигнал, затем его числовое значение, затем опять звуковой сигнал. Строка в си – это массив типа char, последний элемент которого хранит терминальный символ ‘\0’. Числовое значение этого символа 0, поэтому можно говорить, что массив оканчивается нулём.
Например
#include #include void main() < char word[10]; word[0] = 'A'; word[1] = 'B'; word[2] = 'C'; word[3] = '\0'; //word[3] = 0; эквивалентно printf("%s", word); getch(); >
Для вывода использовался ключ %s. При этом строка выводится до первого терминального символа, потому что функция printf не знает размер массива word.
Если в этом примере не поставить
word[3] = '\0';
то будет выведена строка символов произвольной длины, до тех пор, пока не встретится первый байт, заполненный нулями.
#include #include void main() < char word[10] = "ABC"; char text[100] = ; printf("%s\n", word); printf("%s", text); getch(); >
В данном случае всё корректно. Строка «ABC» заканчивается нулём, и ею мы инициализируем массив word. Строка text инициализируется побуквенно, все оставшиеся символы, как следует из главы про массивы, заполняются нулями.
Чтение строк
Д ля того, чтобы запросить у пользователя строку, необходимо создать буфер. Размер буфера должен быть выбран заранее, так, чтобы введённое слово в нём поместилось. При считывании строк есть опасность того, что пользователь введёт данных больше, чем позволяет буфер. Эти данные будут считаны и помещены в память, и затрут собой чужие значения. Таким образом можно провести атаку, записав нужные байты, в которых, к примеру, стоит переход на участок кода с вредоносной программой, или логгирование данных.
#include #include void main()
В данном случае количество введённых символов ограничено 19, а размер буфера на 1 больше, так как необходимо хранить терминальный символ. Напишем простую программу, которая запрашивает у пользователя строку и возвращает её длину.
#include #include void main() < char buffer[128]; unsigned len = 0; scanf("%127s", buffer); while (buffer[len] != '\0') < len++; >printf("length(%s) == %d", buffer, len); getch(); >
Так как числовое значение символа ‘\0’ равно нулю, то можно записать
while (buffer[len] != 0)
while (buffer[len])
Теперь напишем программу, которая запрашивает у пользователя два слова и сравнивает их
#include #include /* Результатом сравнения будет число 0 если слова равны 1 если первое слово больше второго в лексикографическом порядке -1 если второе слово больше */ void main() < char firstWord[128]; //Первое слово char secondWord[128]; //Второе слово unsigned i; //Счётчик int cmpResult = 0; //Результат сравнения scanf("%127s", firstWord); scanf("%127s", secondWord); for (i = 0; i < 128; i++) < if (firstWord[i] >secondWord[i]) < //Больше даже если второе слово уже закончилось, потому что //тогда оно заканчивается нулём cmpResult = 1; break; >else if (firstWord[i] < secondWord[i]) < cmpResult = -1; break; >> printf("%d", cmpResult); getch(); >
Так как каждая буква имеет числовое значение, то их можно сравнивать между собой как числа. Кроме того, обычно (но не всегда!) буквы в таблицах кодировок расположены по алфавиту. Поэтому сортировка по числовому значению также будет и сортировкой по алфавиту.
ru-Cyrl 18- tutorial Sypachev S.S. 1989-04-14 sypachev_s_s@mail.ru Stepan Sypachev students
Всё ещё не понятно? – пиши вопросы на ящик
Char в си что это
У меня, как начинающего изучение С++, сразу возникли трудности обработки переменной типа char . Самый мой первый вопрос: «А как вывести переменную типа char на экран?».
Несмотря на минимальную потребность: вывести на экран только одну, например, букву, поиск мне выдавал страницы с подробным описанием типа char или с очень мудрёнными кодами.
Сложность у меня возникла из-за того, что я не мог понять, как сохранять отдельный символ в переменную, книг в тот момент у меня не имелось.
Для сохранения переменной типа char используют такой код:
char ch = ‘z’ ; //Сохранение символа ‘z’ в переменную ch
char ch = 0 ; //Обнуление ch, не сохранения символа ноля!
Как вы можете видеть, никакой проблемы, оказывается, и нет. Всё делается очень просто.
Немного объяснений по показанному коду. В этом коде объявлена переменная ch , тип которой есть char . Переменные, имеющие тип char называют символьными переменными. Тут всё логично: тип предназначен для обработки символов, значит все его переменные — символьные переменные. Хотя технически тип char работает с числами: он относится к целочисленным типам, объект cout умеет понимать его как символьный тип. Дальше все переменные типа char я буду называть символьными переменными, чтобы читателю было понятней.
- Символьная переменная — это числовая переменная, которая используется для представления символов.
Любой отдельный символ, представленный в C++ как char , на самом деле обычное число. Любые операции (сложение, вычитание…), применяемые к обычным целым числам, можно применять к символам char .
Почему C++ выводит число как символ? Это не С++ выводит число как символ, а cout показывает char как символы.
В чем смысл типа char * const* в языке Си?
char* — указатель на переменную типа char. char* const — константный указатель. const char* — указатель на константную переменную. const char* const — константный указатель на константу. char const* — тоже самое, что и const char* . Автоматически в него преобразуется. Но про char* const* компилятор gcc(c99) рассуждает, как об отдельном типе. Тоже самое с const char* const* . В чем заключается смысл * после const вкупе с char* ? Как описать этот тип?
Отслеживать
kalokusatel
задан 14 сен 2016 в 14:39
kalokusatel kalokusatel
391 1 1 золотой знак 5 5 серебряных знаков 7 7 бронзовых знаков
char* const* без const будет char** т.е. это массив на константные строки.
14 сен 2016 в 14:41
Такие объявления проще читаются справа налево.
14 сен 2016 в 14:41
3 ответа 3
Сортировка: Сброс на вариант по умолчанию
Это такой же указатель на указатель, как char** , только менять его адрес (того указателя, на который указывает переменная) нельзя.
char* pc1 = (char*)malloc(LENGTH); strcpy(pc1, "Hello"); char* pc2 = (char*)malloc(LENGTH); strcpy(pc2, "World"); char* const* ppc1 = &pc1; // OK *ppc1 = pc2; // compile-time error char** ppc2 = &pc1; // OK *ppc2 = pc2; // OK
Отслеживать
ответ дан 14 сен 2016 в 14:42
8,656 1 1 золотой знак 16 16 серебряных знаков 32 32 бронзовых знака
Расшифровывать подобные обозначения (и более суровые, с участием указателей на функции, например) порой сильно помогает ресурс cdecl
char* const* x declare x as pointer to const pointer to char
x это указатель на константный указатель на char
— ссылка
x ( char* const* ) менять можно.
*x ( char* const ) менять нельзя.
**x ( char ) менять можно.
Отслеживать
ответ дан 14 сен 2016 в 14:48
user181100 user181100
Цитата из книги Бена Клеменса «Язык С в XXI веке» (Глава 8, Ключевое слово const):
Объявления следует читать справа налево. Таким образом:
- int const — константное целое;
- int const * — (неконстантный) указатель на константное целое;
- int * const — константный указатель на (неконстантное) целое;
- int * const * — указатель на константный указатель на целое;
- int const * * — указатель на указатель на константное целое;
- int const * const * — указатель на константный указатель на константное целое.
Как видите, квалификатор const всегда относится к тому, что находится слева от него, — как и * .
Можно переставить местами имя типа и const , то есть int const и const int — одно и то же (хотя проделать этот фокус с const и * не удастся). Я предпочитаю форму int const , потому что она согласуется с более сложными конструкциями и правилом чтения справа налево. Но чаще встречается форма const int , быть может, потому что её проще произнести на обычном языке (константное целое) или потому что так «всегда делали». Так или иначе, годятся оба варианта.
В статье на хабре Так вы думаете, что знаете Const? пошли ещё дальше и добавили третий квалификатор const :
- int const * const * const — константный указатель на константный указатель на константное целое.
Символы и строки
До сих пор мы работали только с числовыми данными, как целыми, так и действительными. Но очень часто (если речь идет не о сугубо научных рассчетах) приходится оперировать с текстовой информацией. В этом листочке содержится основная информация о принципах работы с символами и текстами.
Символьный тип char
Любой текст состоит из символов. Символ — это некоторый значок, изображение. Один и тот же символ можно записать по-разному, например, два человека по-разному напишут от руки букву “A”, и даже в компьютерном представлении одна и та же буква будет выглядеть по-разному, если ее отображать разными шрифтами, при этом это будет все равно один и тот же символ. Верно и другое: разные символы могут быть записаны одинаково, например, вот две разные буквы, одна — латинского алфавита, другая — русского: “A” и “А”. Несмотря на то, что они выглядят одинаково, удобней считать их разными символами.
Итак, способ хранения текстовой информации в компьютере не связан напрямую с изображением этого текста. Вместо символов хранятся их номера — числовые коды, а вот то, как выглядит символ с данным числовым кодом на экране напрямую зависит от того, какой используется шрифт для отображения символов. При этом, разумеется, следовало бы договориться о единообразном способе кодирования символов числовыми кодами, иначе текст, записанный на одном компьютере, невозможно будет прочитать на другом компьютере.
Первоначально договорились под кодирование одного символа отвести один байт, то есть 8 бит информации. Таким образом можно было закодировать 256 различных значений, то есть в записи текста можно использовать 256 различных символов. Этого достаточно, чтобы отобразить все символы латинского алфавита, цифры, знаки препинания и некоторые другие символы. Стандарт, указывающий, какие числовые коды соответствуют каким основным символам, называется ASCII. В таблицу ASCII включены символы с кодами от 0 до 127, то есть ASCII — это семибитный код. Вот так выглядит таблица ASCII:
Char Dec Oct Hex | Char Dec Oct Hex | Char Dec Oct Hex | Char Dec Oct Hex ------------------------------------------------------------------------------------- (nul) 0 0000 0x00 | (sp) 32 0040 0x20 | @ 64 0100 0x40 | ` 96 0140 0x60 (soh) 1 0001 0x01 | ! 33 0041 0x21 | A 65 0101 0x41 | a 97 0141 0x61 (stx) 2 0002 0x02 | " 34 0042 0x22 | B 66 0102 0x42 | b 98 0142 0x62 (etx) 3 0003 0x03 | # 35 0043 0x23 | C 67 0103 0x43 | c 99 0143 0x63 (eot) 4 0004 0x04 | $ 36 0044 0x24 | D 68 0104 0x44 | d 100 0144 0x64 (enq) 5 0005 0x05 | % 37 0045 0x25 | E 69 0105 0x45 | e 101 0145 0x65 (ack) 6 0006 0x06 | & 38 0046 0x26 | F 70 0106 0x46 | f 102 0146 0x66 (bel) 7 0007 0x07 | ' 39 0047 0x27 | G 71 0107 0x47 | g 103 0147 0x67 (bs) 8 0010 0x08 | ( 40 0050 0x28 | H 72 0110 0x48 | h 104 0150 0x68 (ht) 9 0011 0x09 | ) 41 0051 0x29 | I 73 0111 0x49 | i 105 0151 0x69 (nl) 10 0012 0x0a | * 42 0052 0x2a | J 74 0112 0x4a | j 106 0152 0x6a (vt) 11 0013 0x0b | + 43 0053 0x2b | K 75 0113 0x4b | k 107 0153 0x6b (np) 12 0014 0x0c | , 44 0054 0x2c | L 76 0114 0x4c | l 108 0154 0x6c (cr) 13 0015 0x0d | - 45 0055 0x2d | M 77 0115 0x4d | m 109 0155 0x6d (so) 14 0016 0x0e | . 46 0056 0x2e | N 78 0116 0x4e | n 110 0156 0x6e (si) 15 0017 0x0f | / 47 0057 0x2f | O 79 0117 0x4f | o 111 0157 0x6f (dle) 16 0020 0x10 | 0 48 0060 0x30 | P 80 0120 0x50 | p 112 0160 0x70 (dc1) 17 0021 0x11 | 1 49 0061 0x31 | Q 81 0121 0x51 | q 113 0161 0x71 (dc2) 18 0022 0x12 | 2 50 0062 0x32 | R 82 0122 0x52 | r 114 0162 0x72 (dc3) 19 0023 0x13 | 3 51 0063 0x33 | S 83 0123 0x53 | s 115 0163 0x73 (dc4) 20 0024 0x14 | 4 52 0064 0x34 | T 84 0124 0x54 | t 116 0164 0x74 (nak) 21 0025 0x15 | 5 53 0065 0x35 | U 85 0125 0x55 | u 117 0165 0x75 (syn) 22 0026 0x16 | 6 54 0066 0x36 | V 86 0126 0x56 | v 118 0166 0x76 (etb) 23 0027 0x17 | 7 55 0067 0x37 | W 87 0127 0x57 | w 119 0167 0x77 (can) 24 0030 0x18 | 8 56 0070 0x38 | X 88 0130 0x58 | x 120 0170 0x78 (em) 25 0031 0x19 | 9 57 0071 0x39 | Y 89 0131 0x59 | y 121 0171 0x79 (sub) 26 0032 0x1a | : 58 0072 0x3a | Z 90 0132 0x5a | z 122 0172 0x7a (esc) 27 0033 0x1b | ; 59 0073 0x3b | [ 91 0133 0x5b | < 123 0173 0x7b (fs) 28 0034 0x1c | < 60 0074 0x3c | \ 92 0134 0x5c | | 124 0174 0x7c (gs) 29 0035 0x1d | = 61 0075 0x3d | ] 93 0135 0x5d | >125 0175 0x7d (rs) 30 0036 0x1e | > 62 0076 0x3e | ^ 94 0136 0x5e | ~ 126 0176 0x7e (us) 31 0037 0x1f | ? 63 0077 0x3f | _ 95 0137 0x5f | (del) 127 0177 0x7f
При этом символы с кодами, меньшими 32 — это специальные управляющие символы, которые не отображаются на экране. Например, для того, чтобы обозначить конец строки в системе Linux используется один символ с кодом 10, а в системе Windows — два подряд идущих символа с кодами 13 и 10, символы с кодами 48-57 соответствуют начертанию арабских цифр (обратите внимание, символ с кодом 0 — это вовсе не символ, отображающийся на экране, как “0”), символы с кодами 65-90 — заглавные буквы буквы латинского алфавита, а если к их кодам прибавить 32, то получатся строчные буквы латинского алфавита. В промежутках между указанными диапазонами находятся знаки препинания, математические операции и прочие символы.
Но в ASCII-таблицы нет русских букв! А также нет букв сотен других национальных алфавитов. Первоначально для отображения букв национальных алфавитов использовали вторую половину возможного значения байта, то есть символы с кодами от 128 до 255. Это приводило к множеству проблем, например, поскольку 128 значений явно недостаточно для того, чтобы отобразить символы всех национальных алфавитов (даже недостаточно для того, чтобы отобразить символы одного алфавита, например, китайской письменности. Поэтому в настоящее время для кодирования символов используется стандарт Unicode, последняя версия 5.2 которого (октябрь, 2009) включает 107361 различный символ. Естественно, для кодирования Unicode-символов недостаточно одного байта на символ, поэтому используются многобайтовые кодировки (для представления одного символа необходимо несколько байт).
Мы будем работать только с символами ASCII, поэтому для представления одного символа будет использоваться только один байт.
В языке C++ для хранения однобайтового символа используется тип данных char . Переменную типа char можно рассматривать двояко: как целое число, занимающее 1 байт и способное принимать значения от -128 до 127 (тип signed char , есть также беззнаковая модификация unsigned char , принимающая значения от 0 до 255) и как один символ текста. Само по себе определение char может оказаться как знаковым, так и беззнаковым, в зависимости от операционной системы и компилятора. Поэтому использовать тип char не рекомендуется, лучше явно указывать будет ли он знаковым ( signed ) или беззнаковым ( unsigned ).
Как и целые числа, данные типа char можно складывать, вычитать, умножать и даже делить. Но если операции умножения и деления, как правило, бессмысленны, то сложение и вычитание вполне осмысленно. Например, если к символу ‘A’ прибавить 1, то получится символ ‘B’ , а если вычесть 1, то получится символ ‘@’ . То есть в следующем фрагменте кода на экран будет выведена буква B .
char c = 'A'; c = c + 1; coutВ этом примере видно, что переменным типа char можно присваивать значения, равные ASCII кодам символов, если эти символы заключать в кавычки. То есть запись 'A' будет соответствовать символу A , или ASCII коду 65.
Также в этом примере видно, что при выводе на экран переменной типа char мы увидим изображение этого символа. Как же узнать значение ASCII-кода символа? Его не нужно узнавать, сам символ - это и есть ASCII-код. А как его вывести на экран? Очень просто - нужно преобразовать значение величины типа char к значению типа int . Например, вот так:
coutИмя типа, записанное в скобочках перед значением, это и есть оператор преобразования значения к указанному типу.
Аналогично, при считывании переменной типа char через поток cout , из потока ввода считывается один символ, переменная получает значение, равное его ASCII-коду. Например, если написать программу, содержающую строчку
char c; cin >> c;запустить ее, ввести символ A (безо всяких кавычек!), то в переменную c будет записано значение 65 - ASCII-код символа A .
Переменным типа char можно и явно присваивать числовые значения. Например, можно сделать так:
#include using namespace std; int main() < unsigned char c = 'A'; cout << c << " " << (int) c << endl; c = 126; // char можно присвоить и числовое значение cout
Эта программа выведет две строки: “ A 65 ” и “ ~ 126 ”, то есть символы с ASCII-кодами 65 (A) и 126 (~) и сами ASCII-коды.
Организовать последовательное посимвольное считывание всего входного потока можно при помощи цикла while :
#include using namespace std; int main() < char c; while (cin >> c) // Цикл пока считывание успешно < // Делаем необходимые действия, // обрабатывая символ c >return 0; >В этом примере программа будет посимвольно считывать входной поток (по умолчанию — ввод с клавиатуры), пока не встретит признак конца файла. Для того, чтобы сообщить программе о завершении входного потока при вводе с клавиатуры необходимо нажать клавиши Ctrl-d в системе Linux и Ctrl-z в системе Windows.
Эта программа при считывании данных будет игнорировать символы–разделители: пробелы, символы новой строки и табуляции. Если нужно, чтобы в переменную c считывались все символы, в том числе и разделители, то необходимо для потока ввода cin установить манипулятор noskipws при помощи инструкции:
cin >> noskipws;>S; // считать строку S с клавиатуры --> >S1>>S2>>S3; --> >S) // Цикл до тех пор, пока считывание успешно --> >. -->
Строки в языке C++
Текстовая строка - это последовательность символов. Поскольку символы в строке пронумерованы, то естественным представлением для строки был бы массив символов. Так строки и представлялись в языке C - строкой считался массив символов, а для обозначения конца строки использовался символ с ASCII-кодом 0, что позволяло хранить строки переменной длины (то есть в массиве char[n] можно было хранить строки любой длины, не превосходящей n-1 . Такой способ хранения строк порождал ряд неудобств: любая строка была ограничена по длине размером массива, а чтобы вычислить длину строки необходимо было пройти по всей строке до появления нулевого символа, то есть определение длины строки требует количество операций, пропорциональное этой длине.
В языке C++ для представления строк существует более совершенный тип данных string , в основе которого лежит такой же массив символов, завершающийся нулевым символом, но содержащий еще ряд дополнительных возможностей. Для работы со строками языка C++ необходимо в начале программы подключить описание типа string , которое находится в одноименном файле:
#include
Переменная для хранения строковых данных объявляется так:
string S;Присвоить строковой переменной некоторое константное значение можно так:
S = "Hello, world!";С записью строк в тексте программы в кавычках мы уже встречались, когда выводили текст в поток cout . Обратите внимание - константы типа char записываются в одинарных кавычках, а строки - в двойных кавычках. В частности, 'A' - это символ, а "A" - это строка, состоящая из одного символа. Поэтому переменной типа char нельзя присвоить значение "A" , поскольку они имеют несовместимые типы данных.
По сути, переменная типа string является массивом символов и с каждым символом этой строки можно работать по-отдельности, обращаясь к ним по индексу, как к элементам массива. Например:
coutДля определения длины строки есть метод size() , применяемый к строке. Он возвращает целое число - количество символов в строке. Его можно использовать так:
string S; cin >> S; coutДля начала нам понадобится две операции над строками: сложение двух строк и изменение размера строки.
Основная операция над строками - сложение: например, при сложении строк "Hello, " и "world!" получится строка "Hello, world!" . Такая операция над строками называется .
Вот пример использования конкатенации строк:
string S, S1, S2; // Объявление трех строк cout > S1; // Считали строку S1 S2 = "Hello, " // Присвоили строке значение S = S2 + S1; // Использование конкатенации coutДругая операция - изменение размера строки. Для этого существует метод resize , который применяется к строке. У метода resize есть две формы записи: с одним и с двумя параметрами. Если он вызывается с одним параметром, то этот параметр задает новую длину строки. Например, так:
string S = "abcdefg" S.resize(3); coutВторой параметр метода resize задает символ, которым будут заполнены символы в строке, если размер строки увеличивается в результате изменения размера. Например:
string S = "abc" S.resize(6, 'd'); coutПри считывании строк из входного потока считываются все символы, кроме символов–разделителей (пробелов, табуляций и новых строк), которые являются границами между строками. Например, если при выполнении следующей программы
string S1, S2, S3; // объявили 3 строки cin>>S1>>S2>>S3;ввести текст ‘ Мама мыла раму ’ (с произвольным количеством пробелов между словами), то в массив S1 будет записана строка "Мама" , в S2 — "мыла" , в S3 — "раму" .
Таким образом, организовать считывание всего файла по словам, можно следующим образом:
string s; while (cin >> s) // Цикл пока считывание успешно < // Делаем необходимые действия >Если нужно считать строку со всеми пробелами, то необходимо использовать функцию getline следующим образом:
string S; getline(cin, S);В данном случае если запустить эту программу и ввести строку "Мама мыла раму" , то именно это значение и будет присвоено строке S . Считать же весь входной поток по строкам можно при помощи следующего кода:
string s; while (getline(cin, S)) // Цикл пока считывание успешно < // Делаем необходимые действия >