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C语言字符串详解

1. 什么是字符串​

在C语言中，字符串是以字符数组的形式存储的，并且以空字符 \0 结尾。C语言标准库提供了多种操作字符串的函数。字符串的声明方式如下：

char str1[] = "Hello, World!";
char str2[20] = "Hello, C!";
char str3[20]; // 仅声明，还未赋值

2. 字符串输入与输出​

C语言中可以使用 printf 和 scanf 函数来输出和输入字符串。

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[100];
    printf("Enter a string: ");
    scanf("%s", str);  // 注意：scanf 只能读取不含空格的字符串
    printf("You entered: %s\n", str);
    return 0;
}

读取包含空格的字符串​

如果需要读取包含空格的字符串，可以使用 gets 函数或 fgets 函数。

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[100];
    printf("Enter a string: ");
    fgets(str, sizeof(str), stdin);  // fgets 可以读取包含空格的字符串
    printf("You entered: %s\n", str);
    return 0;
}

3. 字符串长度​

使用 strlen 函数可以获取字符串的长度（不包括 \0 ）。

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

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    int length = strlen(str);
    printf("Length of the string: %d\n", length);
    return 0;
}

4. 字符串复制​

使用 strcpy 函数可以将一个字符串复制到另一个字符串中。

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

int main() {
    char src[] = "Hello, World!";
    char dest[50];
    strcpy(dest, src);
    printf("Destination string: %s\n", dest);
    return 0;
}

5. 字符串连接​

使用 strcat 函数可以将两个字符串连接在一起。

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

int main() {
    char str1[50] = "Hello, ";
    char str2[] = "World!";
    strcat(str1, str2);
    printf("Concatenated string: %s\n", str1);
    return 0;
}

6. 字符串比较​

使用 strcmp 函数可以比较两个字符串。如果相等，返回0；如果前者大于后者，返回正值；如果前者小于后者，返回负值。

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

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "World";
    int result = strcmp(str1, str2);
    if (result == 0) {
        printf("Strings are equal.\n");
    } else if (result > 0) {
        printf("str1 is greater than str2.\n");
    } else {
        printf("str1 is less than str2.\n");
    }
    return 0;
}

7. 查找子串​

使用 strstr 函数可以在一个字符串中查找另一个字符串。

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

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    char substr[] = "World";
    char *position = strstr(str, substr);
    if (position != NULL) {
        printf("Substring found at position: %ld\n", position - str);
    } else {
        printf("Substring not found.\n");
    }
    return 0;
}

8. 字符串转换​

C语言提供了一些函数将字符串转换为其他数据类型，如 atoi (将字符串转换为整数)，atof (将字符串转换为浮点数) 等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    char str[] = "12345";
    int num = atoi(str);
    printf("Integer: %d\n", num);
    return 0;
}

9. 字符串常用函数汇总​

函数功能
strlen计算字符串的长度
strcpy复制字符串
strncpy复制字符串的前n个字符
strcat连接字符串
strncat连接字符串的前n个字符
strcmp比较字符串
strncmp比较字符串的前n个字符
strstr在字符串中查找子串
strchr在字符串中查找字符
strrchr从后向前在字符串中查找字符
strtok分割字符串
atoi将字符串转换为整数
atof将字符串转换为浮点数
sprintf格式化字符串并将其存储在另一个字符串中
sscanf从字符串中读取格式化输入并存储到变量中
fgets从文件或标准输入中读取一行并存储到字符串中
fputs将字符串写入文件或标准输出

10. 示例程序​

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

int main() {
    // 1. 字符串输入与输出
    char str1[100];
    printf("Enter a string: ");
    fgets(str1, sizeof(str1), stdin);
    printf("You entered: %s\n", str1);

    // 2. 字符串长度
    printf("Length of the string: %lu\n", strlen(str1));

    // 3. 字符串复制
    char str2[100];
    strcpy(str2, str1);
    printf("Copied string: %s\n", str2);

    // 4. 字符串连接
    char str3[100] = "Hello, ";
    strcat(str3, str2);
    printf("Concatenated string: %s\n", str3);

    // 5. 字符串比较
    char str4[] = "Hello";
    int cmpResult = strcmp(str4, "Hello");
    if (cmpResult == 0) {
        printf("Strings are equal.\n");
    } else {
        printf("Strings are not equal.\n");
    }

    // 6. 查找子串
    char *pos = strstr(str3, "World");
    if (pos) {
        printf("Substring found at position: %ld\n", pos - str3);
    } else {
        printf("Substring not found.\n");
    }

    // 7. 字符串转换
    char numStr[] = "12345";
    int num = atoi(numStr);
    printf("Converted number: %d\n", num);

    return 0;
}