字符串常量的定義與引用

第一章為程序設(shè)計基礎(chǔ)，本文為1.8.2 字符串常量。

字符的真正價值在于你可以將它們串在一起形成一個字符序列，即字符串常量，簡稱字符串。字符串常量就是使用一對雙引號“""”包圍起來的，以空字符NUL（null character，NUL表示為'\0'，ASCII碼值為0x00）結(jié)尾的連續(xù)的字符串，其長度為字符串的長度加1。既然使用空字符結(jié)束字符串，那么printf()和strcpy()都將這一點作為默認的前置條件。

注意，NULL和NUL是不同的，NULL表示特殊的指針，通常定義為((void *)0)，而NUL是一個char，定義為\0，兩者不能混用。雖然字符常量是由單引號引起來的字符序列，通常由一個字符組成，但也可以包含多個字符，比如，轉(zhuǎn)義字符，在C中它們的類型是int：

執(zhí)行上述代碼可以看到char的長度為1，而字符常量的長度為4。

只要在程序中使用字符串，就必須確定如何聲明保存字符串的變量。如果將它聲明為數(shù)組，則編譯時就已經(jīng)為各個字符保留了內(nèi)存空間；如果將它聲明為指針，則編譯時完全沒有為字符分配任何內(nèi)存，僅在運行時分配空間。比如：

兩者的區(qū)別是，數(shù)組名cStr是常量，而指針名pcStr是變量。注意，如果在初始化指針之前就使用指針，有可能會導致運行出錯，如果有以下定義：

由于這里沒有對pcStr初始化，因此其指向的內(nèi)存是未知的，將會打印出奇怪的字符，于是pcStr自然也就成為了野指針。

>>>1.字符串的引用

由于"OK!"是一個字符串常量，因此是不可修改的。如果試圖執(zhí)行以下操作：

雖然編譯期可以通過，但在運行時會出錯。如果以下面這樣的形式賦值：

則是非法的，因為數(shù)組變量名cStr是一個不可修改的常量指針。

如果字符數(shù)組中沒有保存'\0''，它僅僅是字符常量'O'、'K'、'!'，不是字符串。即：

而“char cStr[] = "OK!";”只不過是“char cStr[] = {'O', 'K', '!', '\0'};”的另一種寫法，因為字符串是一種特殊的字符數(shù)組變量，所以其存儲方式與數(shù)組變量一致。其中的cStr為數(shù)組變量名，表示此數(shù)組第0個元素的地址（即&cStr[0]），cStr+1表示數(shù)組第1個元素的地址（即&cStr[1]），cStr+2表示數(shù)組變量第2個元素的地址（即&cStr[2]），cStr+3表示數(shù)組變量第3個元素的地址（即&cStr[3]），其存儲形式詳見圖1.13。

圖1.13 “OK!”的存儲形式

C語言中的字符串是以字符數(shù)組變量的形式處理的，具有數(shù)組的屬性，所以不能賦值給整個字符數(shù)組變量，只能將字符逐個賦給字符數(shù)組變量。比如：

其存儲的不是字符本身，而是以ASCII碼存儲的字符常量（即存值）。

由于字符串常量以'\0'（ASCII碼值為0x00）結(jié)尾，因此可以用cStr[i]作為for循環(huán)語句的“條件部分（布爾表達式）”，檢查cStr[i]是否為'\0'（cStr[i]是以*(cStr+i)形式表示的）。用于處理字符串中每一個字符的慣用法如下：

其等價于

同理“while(cStr[i] != '\0')”與“while(cStr[i])”是等價的。

當然，也可以使用scanf()函數(shù)的%s格式聲明符輸入字符串，詳見程序清單 1.37。

程序清單1.37字符串的輸入與輸出范例程序

由于cStr代表字符數(shù)組的起始地址，因此不需要在cStr前添加&運算符。但采用%s格式符輸入字符串存在一種潛在危險，如果輸入的字符串太長，超出了字符數(shù)組的存儲極限，則程序執(zhí)行錯誤，因此可以使用“字段寬度”來限制輸入字符串的長度更安全。

由于字符串常量的類型是char的數(shù)組，則在表達式中被解讀為指針。即不管字符串有多長，pcStr始終存儲字符串第一個字符的地址，因此使用指向字符串的指針變量即可整體引用一個字符串。比如：

其中的pcStr是字符指針變量，其等效于

其中的t376是編譯器分配的一個內(nèi)部變量名，不同編譯器、不同程序、甚至同一個源代碼每次編譯，其名字均可能不同。顯然，程序員不知道這個數(shù)組的名字，即匿名數(shù)組變量。顯而易見，初始化字符數(shù)組存儲字符串和初始化指針指向字符串的區(qū)別在于，數(shù)組名是常量，而指針名是變量，因此字符串的絕大多數(shù)操作都是通過指針完成的。

由此可見，"OK!"就是“char的數(shù)組”，通過sizeof("OK!")也可以證明字符串的本質(zhì)還是數(shù)組，即可用"OK!"作為數(shù)組變量名，詳見程序清單 1.38。

程序清單1.38用字符串作為數(shù)組變量名范例程序

由于C語言允許對指針添加下標，因此程序清單 1.38（6~8）分別輸出對應(yīng)的元素。顯然，可以利用這種方式將0~15轉(zhuǎn)換為等價的16進制的字符，詳見程序清單 1.39。

程序清單1.39 digit_to_charhex()轉(zhuǎn)換函數(shù)范例程序

當pcStr指向字符串"OK!"的首地址時，*pcStr表示該地址空間上的值為'O'，即pcStr[0]= 'O'，pcStr[1]= 'K'，pcStr[2]= '!'，pcStr[3]= '\0'，或*pcStr='O'，*(pcStr+1)='K'，*(pcStr+2)='!'，*(pcStr+3)= '\0'。