IOS开发之路--C语言数组和字符串

概览

数组在C语言中有着特殊的地位，它有很多特性，例如它的存储是连续的，数组的名称就是数组的地址等。而在C语言中是没有String类型的，那么如果要表示一个字符串，就必须使用字符串数组。今天主要就介绍如下三个方面：

一维数组多维数组字符串

一维数组

一维数组操作比较简单，但是需要注意，数组长度必须是固定的，长度不能使用变量进行初始化；如果声明的同时进行赋值则数组长度可以省略，编译器会自动计算数组长度；同时数组不能先声明再一次性赋值（当然可以对每个元素一一赋值）。

#include<stdio.h>

intmain(){
intlen=2;
//inta[len]={1,2};//错误,不能使变量
inta[2];//正确
a[0]=1;
a[1]=2;
//a[2]=3;//超过数组长度，但是编译器并不会检查，运行报错
intb["a"]={1,2,3};//"a"=97，所以可以作为数组长度，但是后面的元素没有初始化，其值默认为0
for(inti=0;i<97;++i){
printf("b[%d]=%d\n",i,b[i]);
}
intc[2*3];//2*3是固定值可以作为数组长度
intd[]={1,2,3};//如果初始化的同时赋值则数组长度可以省略，当前个数为3
}

扩展--数组的存储

数组在内存中存储在一块连续的空间中，如果知道数组类型（int、float等）和初始地址就可以知道其他元素的地址，同时由于数组名等于数组第一个元素的地址，所以当数组作为参数（作为参数时形参可以省略）其实是引用传递。

#include<stdio.h>

intmain(){
intconstl=3;
inta[l]={1,2,3};
for(inti=0;i<l;++i){
//由于当前在32位编译器下，int型长度为4个字节，可以判断出三个地址两两相差都是4
printf("a[%d]=%d,address=%x\n",i,a[i],&a[i]);
}
/*当前输出结果：
a[0]=1,address=c9f95c
a[1]=2,address=c9f960
a[2]=3,address=c9f964*/
}

我们看一下上面定义的数组在内存中存储结构

再来看一下数组（注意不是数组的元素，是数组）作为参数传递的情况

#include<stdio.h>

voidchangeValue(inta[]){
a[0]=10;
}

intmain(){
inta[2]={1,2};
changeValue(a);
for(inti=0;i<2;++i){
printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);
}
/*打印结果
a[0]=10
a[1]=2
*/
}

多维数组

多维数组其实可以看成是一个特殊的一维数组，只是每个元素又是一个一维数组，下面简单看一下多维数组的初始化和赋值

#include<stdio.h>

intmain(){
inta[2][3];//2行3列，二维数组可以看成是一个特殊的一维数组，只是它的每一个元素又是一个一维数组
a[0][0]=1;
a[0][1]=2;
a[0][2]=3;
a[1][0]=4;
a[1][1]=5;
a[1][2]=6;
for(inti=0;i<2;++i){
for(intj=0;j<3;++j){
printf("a[%d][%d]=%d,address=%x\n",i,j,a[i][j],&a[i][j]);
}
}
/*打印结果
a[0][0]=1,address=f8fb24
a[0][1]=2,address=f8fb28
a[0][2]=3,address=f8fb2c
a[1][0]=4,address=f8fb30
a[1][1]=5,address=f8fb34
a[1][2]=6,address=f8fb38
*/
//初始化并直接赋值
intb[2][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
//由于数组的赋值顺序是先从第一行第一列，再第一行第二列...然后第二行第一列...，所以我们也可以写成如下形式
intc[2][3]={1,2,3,4,5,6};
//也可以只初始化部分数据，其余元素默认为0
intd[2][3]={1,2,3,4};
for(inti=0;i<2;++i){
for(intj=0;j<3;++j){
printf("d[%d][%d]=%d\n",i,j,d[i][j]);
}
}
/*打印结果
d[0][0]=1
d[0][1]=2
d[0][2]=3
d[1][0]=4
d[1][1]=0
d[1][2]=0
*/
//当然下面赋值也可以
inte[2][3]={{},{4,5,6}};
//可以省略行号,但是绝对不可以省略列号，因为按照上面说的赋值顺序，它无法判断有多少行
intf[][3]={{1,2,3},{4,5,6}};
}

扩展--多维数组的存储

以上面a数组为例，它在内存中的结构如下图

根据上图和一维数组的存储，对于二维数组可以得出如下结论:数组名就是整个二维数组的地址，也等于第一行数组名的地址，还等于第一个元素的地址；第二行数组名等于第二行第一个元素的地址。用表达式表示：

a=a[0]=&a[0][0]a[1]=&a[1][0]

关于多维数组，其实可以以此类推，在此不再赘述。

字符串

在C语言中是没有字符串类型的，如果要表示字符串需要使用char类型的数组，因为字符串本身就是多个字符的组合。但是需要注意的是字符串是一个特殊的数组，在它的结束位置必须要加一个”\0”（ASCII中0是空操作符，表示什么也不做）来表示字符串结束，否则编译器是不知道什么时候字符串已经结束的。当直接使用字符串赋值的时候程序会自动加上”\0”作为结束符。

//
//main.c
//ArrayAndString
//
//CreatedbyKenshinCuion14-7-06.
//Copyright(c)2014年KenshinCui.Allrightsreserved.
//

#include<stdio.h>

intmain(intargc,constchar*argv[])
{

chara[]={"K","e","n","s","h","i","n","\0"};
printf("%s",a);//结果：Kenshin，注意使用%s输出字符串内容，如果换成整形输出格式其实输出的是a的地址
printf("\n");
printf("address=%x",a);//结果：address=5fbff890
printf("\n");
//后面的\0绝对不能省略,如果没有\0则会出现如下情况
charb[]={"I","a","m"};
printf("%s",b);//没有按照期望输出，多了一些垃圾数据，在当前环境打印结果：IamKenshin
printf("\n");
printf("address=%x",b);//结果：address=5fbff88d
printf("\n");
//直接赋值为字符串，此时不需要手动添加\0，编译器会自动添加
charc[]="Kenshin";
printf("c=%s",c);//结果：c=Kenshin
printf("\n");

//二维数组存储多个字符串
chard[2][3]={"Kenshin","Kaoru","Rose","Jack","Tom","Jerry"};


return0;
}

从上面代码注释中可以看到打印b的时候不是直接打印出来“Iam”而是打印出了“IamKenshin”，原因就是编译器无法判断字符串是否结束，要解释为什么打印出“IamKenshin”我们需要了解a和b在内存中的存储。

从图中我们不难发现由于a占用8个字节，而定义完a后直接定义了b，此时分配的空间连续，b占用3个字节，这样当输出b的时候由于输出完“Iam”之后并未遇到”\0”标记，程序继续输出直到遇到数组a中的“\0”才结束，因此输出内容为“IamKenshin”。

扩展--字符串操作常用函数

下面简单看一下和字符和字符串相关的常用的几个函数

//
//main.c
//ArrayAndString
//
//CreatedbyKenshinCuion14-7-04.
//Copyright(c)2014年KenshinCui.Allrightsreserved.
//

#include<stdio.h>

intmain(intargc,constchar*argv[])
{
/*字符操作*/
putchar("a");//结果：a，putchar一次只能输出一个字符
printf("\n");
putchar(97);//结果:a
printf("\n");
chara;
a=getchar();//getchar()一次只能接收一个字符，可以接收空格、tab、回车
printf("a=%c",a);
printf("\n");

/*字符串操作*/
charb[]="Kenshin";
printf("b=%s",b);
printf("\n");
puts(b);//puts用于输出单个字符串，不能像printf格式化输出，会自动添加换行
printf("\n");

charc[10];
scanf("%s",c);//注意c没必要写成&c，因为c本身就代表了数组的地址
printf("c=%s\n",c);//注意即使你输入的内容大于10，也能正确输出，但是下面的gets()函数却不行
printf("\n");

//gets()函数，注意它是不安全的，因为接收的时候不知道它的大小容易造成溢出，建议不要使用
chard[10];
gets(d);//gets一次只能接收一个字符串，但是scanf可接收多个；scanf不能接收空格、tab，gets则可以
printf("d=%s",d);
printf("\n");

chare[]={"K","s","\0"};
printf("%lu",strlen(e));//结果是：2，不是3，因为\0不计入长度
printf("\n");
charf[]={"Kenshin"};
printf("%lu",strlen(f));//结果是：7
printf("\n");

charg[5];
strcpy(g,"hello,world!");
printf("%s",g);//结果是：hello,即使定义的g长度为5，但是也能完全拷贝进去
printf("\n");
charh[5];
chari[]={"a","b","c","\0","d","e","f","\0"};
strcpy(h,i);
printf("%s",h);//结果是：abc,遇到第一个\0则结束
printf("\n");

strcat(i,"ghi");
printf("%s",i);//结果是：abcghi,注意不是abcdefghi,strcat，从i第一\0开始使用“ghi”覆盖，覆盖完之后加上一个\0,在内存中目前应该是：{"a","b","c","g","h","i","\0","f","\0"}
printf("\n");

charj[]="abc";
chark[]="aBc";
charl[]="acb";
charm[]={"a","\0"};
printf("%d,%d,%d",strcmp(j,k),strcmp(k,l),strcmp(l,m));//遇到第一个不相同的字符或\0则返回两者前后之差，结果：32,-33,99
printf("\n");

return0;
}

注意在Xcode中会提示gets是不安全的，因为Xcode使用的是gcc编译器，在gcc编译器中已经不能正确编译gets()函数，推荐使用fgets()。