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  • C++语言 C风格字符串教程

  • @ 2025-3-19 20:03:59

GESP(CCF编程能力等级认证)中,C++语言的C风格字符串是重要考察内容之一,以下为你详细介绍:

1. 基本概念

在C语言中,字符串是以'\0'结尾的字符集合,在C++中也沿用了这种表示方式。比如char str[] = "hello"; ,这里定义了一个字符数组来存储字符串,系统会自动在末尾添加空字符'\0' ,它作为字符串结束的标志。

2. 定义与初始化

  • 定义字符数组并初始化:可以预先指定数组大小,如char arr[10] = "world"; ,注意数组大小要能容纳字符串以及结束符'\0';也可以让编译器自动计算大小,如char arr[] = "hello";
  • 部分初始化char str[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'}; ,系统同样会自动添加'\0'char str[6] = {'h', 'e', '\0', 'y'}; ,此时该字符串实际内容为"he" ,因为遇到'\0'就表示字符串结束。

3. 输入输出

  • 输入
    • 使用scanf("%s", str); ,它会读取字符直到遇到空格、制表符或换行符,但这种方式如果输入过长可能导致缓冲区溢出。例如,char str[5]; scanf("%s", str); ,若输入超过4个字符(预留一个位置给'\0' )就会越界。
    • 更安全的整行读取可以用fgets(str, sizeof(str), stdin); ,它会读取一行,当遇到换行符或者达到指定字符数(sizeof(str) - 1 ,留一个位置给'\0' )时停止。
  • 输出:通过printf("%s", str); 来输出字符串,遇到'\0'时停止输出。

4. 常用操作函数(需包含<string.h>头文件)

  • 求长度strlen(str) 用于获取字符串的实际长度,不包括'\0' 。例如,char s[] = "hello"; int len = strlen(s); ,此时len的值为5 。
  • 复制strcpy(dest, src) 将源字符串src复制到目标字符串dest中,dest必须有足够大的空间。如char dest[10]; char src[] = "world"; strcpy(dest, src);
  • 拼接strcat(dest, src)src字符串拼接到dest字符串的末尾,dest同样要预留足够空间。例如,char str1[10] = "hello"; char str2[] = " world"; strcat(str1, str2); ,最终str1的内容为"hello world" 。
  • 比较strcmp(str1, str2) 用于比较两个字符串。若返回值为0 ,表示两字符串相等;小于0 ,表示str1小于str2;大于0 ,表示str1大于str2。比如,char s1[] = "abc"; char s2[] = "abd"; int result = strcmp(s1, s2); ,这里result小于0 ,因为按字典序"abc"小于"abd" 。

5. 在GESP考试中的应用

在GESP的C++语言考试里,尤其是中高级别(如3级及以上),会涉及到字符串的处理与应用。例如,可能会要求考生编写程序判断字符串是否为回文、对字符串进行分割和重组等,这些操作往往会用到C风格字符串的相关知识和函数 。在处理这类题目时,要特别注意字符串结束符'\0' ,避免数组越界等问题。同时,也要能区分C风格字符串和C++的string类型的差异,并根据题目需求合理选择使用。

3 条评论

  • @ 2025-3-19 20:08:15

    • @ 2025-3-19 20:05:34

      在C++中,C风格字符串起源于C语言,它实际上是以空字符'\0'(ASCII码值为0 )结尾的一维字符数组。下面为你详细介绍C风格字符串在GESP(CCF编程能力等级认证)相关考察中的知识、案例等内容:

      一、定义与初始化

      • 方式一:逐个字符初始化并指定数组大小 预先指定字符数组的大小,并且逐个字符进行初始化,同时要手动添加字符串结束符'\0'。例如:
      #include <iostream>
      using namespace std;
      int main() {
          char str[7] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '!', '\0'};  // 定义一个能容纳7个字符的数组,存储"hello!"
          cout << str << endl;  // 输出字符串
          return 0;
      }
      

      注释:char str[7]定义了一个字符数组,大小为7 ,用来存储字符串。{'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '!', '\0'}对数组进行初始化,'\0'表示字符串结束。cout << str将字符数组作为字符串输出。

      • 方式二:让编译器自动计算大小 无需手动指定数组大小,由编译器根据初始化的字符内容自动确定,系统也会自动添加'\0'。示例如下:
      #include <iostream>
      using namespace std;
      int main() {
          char str[] = "world";  // 编译器自动计算数组大小为6(包含'\0')
          cout << str << endl;
          return 0;
      }
      

      注释:char str[]没有指定数组大小,"world"初始化字符串,编译器自动分配足够的空间(5个字符加上'\0' )。

      二、输入输出

      • 输入
        • scanf函数scanf("%s", str);可以读取用户输入的字符串,但遇到空格、制表符或换行符时会停止读取,并且如果输入的字符串过长,容易导致数组越界。例如:
      #include <iostream>
      using namespace std;
      int main() {
          char str[5];  // 定义一个较小的字符数组
          scanf("%s", str);  // 输入字符串,若输入超过4个字符(预留1个给'\0')会越界
          cout << str << endl;
          return 0;
      }
      

      注释:char str[5]定义了一个最多容纳4个有效字符(加'\0'共5个)的数组。scanf("%s", str)读取输入,存在越界风险。 - fgets函数:更安全的读取整行字符串的方式是fgets(str, sizeof(str), stdin); ,它会读取一行,遇到换行符或者达到指定的字符数(sizeof(str) - 1 ,留一个位置给'\0' )时停止。示例:

      #include <iostream>
      using namespace std;
      int main() {
          char str[10];  // 定义字符数组
          fgets(str, sizeof(str), stdin);  // 安全读取一行字符串
          cout << str << endl;
          return 0;
      }
      

      注释:fgets(str, sizeof(str), stdin)从标准输入读取字符串到str中,sizeof(str)指定最大读取字符数(不包括'\0' )。

      • 输出:使用printf("%s", str);或者cout << str;都可以输出C风格字符串,遇到'\0'时停止输出。

      三、常用操作函数(需包含<string.h>头文件)

      • 求长度strlen(str) 用于获取字符串中有效字符的个数,不包括'\0' 。例如:
      #include <iostream>
      #include <string.h>
      using namespace std;
      int main() {
          char str[] = "example"; 
          int len = strlen(str);  // 获取字符串长度
          cout << "字符串的长度是: " << len << endl; 
          return 0;
      }
      

      注释:strlen(str)计算字符串str的长度,不包含结束符'\0' ,结果存储在len中并输出。

      • 复制strcpy(dest, src) 将源字符串src复制到目标字符串dest中,dest必须有足够大的空间来容纳src 。示例:
      #include <iostream>
      #include <string.h>
      using namespace std;
      int main() {
          char dest[10]; 
          char src[] = "copy me"; 
          strcpy(dest, src);  // 复制字符串
          cout << "复制后的字符串: " << dest << endl; 
          return 0;
      }
      

      注释:strcpy(dest, src)src字符串复制到dest中,注意dest空间要足够。

      • 拼接strcat(dest, src)src字符串拼接到dest字符串的末尾,dest同样要预留足够空间。比如:
      #include <iostream>
      #include <string.h>
      using namespace std;
      int main() {
          char dest[20] = "Hello"; 
          char src[] = ", world"; 
          strcat(dest, src);  // 拼接字符串
          cout << "拼接后的字符串: " << dest << endl; 
          return 0;
      }
      

      注释:strcat(dest, src)src拼接到dest后面,形成新的字符串。

      • 比较strcmp(str1, str2) 用于比较两个字符串。若返回值为0 ,表示两字符串相等;小于0 ,表示str1小于str2;大于0 ,表示str1大于str2 ,比较是按照字符的ASCII码值逐个进行的。例如:
      #include <iostream>
      #include <string.h>
      using namespace std;
      int main() {
          char str1[] = "apple"; 
          char str2[] = "banana"; 
          int result = strcmp(str1, str2);  // 比较字符串
          if (result < 0) {
              cout << str1 << " 小于 " << str2 << endl; 
          } else if (result > 0) {
              cout << str1 << " 大于 " << str2 << endl; 
          } else {
              cout << str1 << " 等于 " << str2 << endl; 
          }
          return 0;
      }
      

      注释:strcmp(str1, str2)比较str1str2 ,根据返回值判断两个字符串的大小关系。

      四、GESP考试中的应用案例

      在GESP考试中,可能会考察对C风格字符串的综合处理能力。例如,判断一个字符串是否为回文串(从前往后和从后往前读都一样的字符串) 。示例代码如下:

      #include <iostream>
      #include <string.h>
      using namespace std;
      bool isPalindrome(char str[]) {
          int len = strlen(str);
          for (int i = 0; i < len / 2; i++) {
              if (str[i] != str[len - 1 - i]) {  // 比较对称位置的字符
                  return false;
              }
          }
          return true;
      }
      int main() {
          char str[] = "level"; 
          if (isPalindrome(str)) {
              cout << str << " 是回文串" << endl; 
          } else {
              cout << str << " 不是回文串" << endl; 
          }
          return 0;
      }
      

      注释:

      • isPalindrome函数:
        • int len = strlen(str);获取字符串长度。
        • for (int i = 0; i < len / 2; i++)循环遍历字符串的前半部分。
        • if (str[i] != str[len - 1 - i])比较对称位置的字符,如果不相等则返回false ,表示不是回文串。
        • 循环结束没有返回false ,则返回true ,说明是回文串。
      • main函数:定义一个字符串str ,调用isPalindrome函数判断并输出结果。

      总之,C风格字符串在GESP考试的字符串处理相关题目中较为常见,掌握其定义、输入输出及常用操作函数的使用,对解题很有帮助。

      • @ 2025-3-19 20:04:06

        GESP(General Evaluation for Software Programming,软件编程能力等级认证)中C++和C语言字符串相关知识如下:

        C语言字符串

        • 定义与初始化:C语言没有专门的字符串类型,通常使用字符数组来表示字符串。字符串以空字符'\0'作为结束标志。
          • 例如:char str1[6] = "hello"; 定义了一个能容纳6个字符(包括'\0')的字符数组,并初始化为"hello"。
          • 也可以写成char str2[] = "world";,编译器会自动根据初始化字符串的长度计算数组大小,这里数组大小为6 。
        • 字符串输入输出
          • 输入:常用scanf("%s", str); ,但它遇到空格、制表符或换行符时会停止读取,存在越界风险。更安全地读取整行字符串可以使用fgets(str, sizeof(str), stdin); ,它会读取一行,直到遇到换行符或者达到指定的字符数。
          • 输出:使用printf("%s", str); 即可输出字符串。
        • 字符串操作函数:需包含string.h头文件。
          • 求长度strlen(str) 用于获取字符串的长度,不包括字符串结束符'\0'
          • 复制strcpy(dest, src) 将源字符串src复制到目标字符串dest中。
          • 拼接strcat(dest, src)src字符串拼接到dest字符串的末尾 。
          • 比较strcmp(str1, str2) 比较两个字符串,若返回值为0,则两字符串相等;小于0表示str1小于str2;大于0表示str1大于str2

        C++字符串

        • 定义与初始化
          • string类型:C++标准库提供了string类型,使用更方便。例如:string s1 = "hello"; 直接初始化一个字符串 ;string s2; 先定义一个空字符串,后续可以再赋值。
          • 字符数组初始化stringchar arr[] = "world"; string s3(arr); 可以用字符数组初始化string对象。
        • 字符串输入输出
          • 输入
            • 使用cin >> s; 读取字符串,遇到空格、制表符或换行符时停止读取。
            • 读取包含空格的整行字符串,使用getline(cin, s); ,其中cin是输入流对象,s是存储结果的string变量。
          • 输出:直接使用cout << s; 输出string对象中的字符串。
        • 字符串常用操作:使用string类型,需包含<string>头文件;部分操作如排序、逆序还可能需要<algorithm>头文件。
          • 获取长度:可以使用length()size() 成员函数,如s.length()
          • 访问字符:通过下标[]at() 函数,如s[0]s.at(0)at() 会进行越界检查。
          • 查找子串find() 函数,如s.find("sub"); 查找子串"sub"首次出现的下标,若未找到返回string::nposs.find("sub", pos) 从指定位置pos后查找 。
          • 截取子串substr() 函数,s.substr(i, len) 从下标i开始截取长度为len的子串;s.substr(i) 从下标i开始截取到末尾 。
          • 删除字符erase() 函数,s.erase(i, len) 从下标i开始删除长度为len的字符;s.erase(i) 从下标i开始删除到末尾 。
          • 插入字符串insert() 函数,s.insert(i, "new"); 在下标i位置前插入字符串"new" 。
          • 替换子串replace() 函数,s.replace(i, len, "rep"); 将下标i开始长度为len的子串替换为"rep" 。
          • 类型转换:如stoi() 字符串转整数 ;to_string() 整数或浮点数转字符串等。
          • 字符判断与转换:包含<cctype>头文件,可用isalpha() 判断是否为字母,tolower() 将字符转小写 ,toupper() 将字符转大写等。
          • 排序与逆序:结合begin()end()sort(s.begin(), s.end()); 对字符串字符升序排序 ;reverse(s.begin(), s.end()); 对字符串字符逆序排序 。

        在GESP考试中,你可以通过练习相关题目来巩固这些字符串知识,例如判断回文字符串、亲朋字符串等算法题目,从而更好地掌握C和C++语言中字符串的应用。

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