Операции со строками. Ввод и вывод символьных строк в си

Неслучайно тему про строки я поместил в раздел "Массивы". Так как строка это, по сути, массив символов. Вот пример:

char str = "Это просто строка";

Эту же строчку для большего понимания можно записать вот так:

char str = {"Э","т","о"," ","п","р","о","с","т","о","","с","т","р","о","к","а"};

Т.е. все тот же массив, только состоящий уже из символов. Поэтому работать с ним можно, так же как и с целочисленными массивами.

А теперь давайте попробуем работать со строками в c . На вводных уроках мы разбирали, что символы относятся к целочисленным типам, т.е. каждый символ имеет свое числовое значение. Вот пример и его решение:

требуется перевести введенное слово в верхний регистр:

#include
#include

Int main()
{
char str = "sergey";

str[i] -= 32;
}
for (int i=0; str[i] != "\0";i++){
printf ("%c", str[i]);
}
getch();

Return 0;
}

для получения кода числа просто воспользуйтесь в функции printf спецификатором %d. Да, и еще один важный момент: окончанием любой строки является нуль-терминатор, который обозначается специальным символом - "\0".

Еще одним способом указания строки является объявление ее через char*. Вот пример:

char *str = "provod";

Т.е. создается указатель на строку, который располагается где-то в памяти.

А вот как можно вводить строки через, нам уже родной, опертаор scanf:

char str; scanf("%s", str);

Тут две тонкости:

знак взятия адреса тут не нужен, так как имя массива, как мы уже знаем, и является адресом
Длина вводимой строки не должна превышать 15 символов, так как последним обязательно должен быть нуль-терминатор. Причем компилятор сам заполнит этот символ после последнего введенного вашего символа.

Так как язык Си является языком структурным, то существуют уже встроенные функции для работы со строками и с символами. Для обработки строк вам понадобится подключить файл: ctype.h. Файл содержит функции определения регистра, формата символов. В принципе, все, что вам может понадобится узнать о символе, можно выполнить с помощью функций файла ctype.h

Иногда вам может понадобиться перевести строку в другой тип данных. Для перевода строк в другие типы существует библиотека stdlib. Вот ее функции:

int atoi (char *str)
long atol (char *str)
double atof (char *str)

Иногда эти функции очень помогают, например, когда вам надо извлечь из строки год или цифровое значение. Работа со строками в c (си) является очень важной темой, поэтому постарайтесь вникнуть в этот урок.

Пожалуйста, приостановите работу AdBlock на этом сайте.

Итак, строки в языке Си. Для них не предусмотрено отдельного типа данных, как это сделано во многих других языках программирования. В языке Си строка – это массив символов. Чтобы обозначить конец строки, используется символ "\0" , о котором мы говорили в прошлой части этого урока. На экране он никак не отображается, поэтому посмотреть на него не получится.

Создание и инициализация строки

Так как строка – это массив символов, то объявление и инициализация строки аналогичны подобным операциям с одномерными массивами.

Следующий код иллюстрирует различные способы инициализации строк.

Листинг 1.

Char str; char str1 = {"Y","o","n","g","C","o","d","e","r","\0"}; char str2 = "Hello!"; char str3 = "Hello!";

Рис.1 Объявление и инициализация строк

В первой строке мы просто объявляем массив из десяти символов. Это даже не совсем строка, т.к. в ней отсутствует нуль-символ \0 , пока это просто набор символов.

Вторая строка. Простейший способ инициализации в лоб. Объявляем каждый символ по отдельности. Тут главное не забыть добавить нуль-символ \0 .

Третья строка – аналог второй строки. Обратите внимание на картинку. Т.к. символов в строке справа меньше, чем элементов в массиве, остальные элементы заполнятся \0 .

Четвёртая строка. Как видите, тут не задан размер. Программа его вычислит автоматически и создаст массив символов нужный длины. При этом последним будет вставлен нуль-символ \0 .

Как вывести строку

Дополним код выше до полноценной программы, которая будет выводить созданные строки на экран.

Листинг 2.

#include int main(void) { char str; char str1 = {"Y","o","n","g","C","o","d","e","r","\0"}; char str2 = "Hello!"; char str3 = "Hello!"; for(int i = 0; i < 10; i = i + 1) printf("%c\t",str[i]); printf("\n"); puts(str1); printf("%s\n",str2); puts(str3); return 0; }

Рис.2 Различные способы вывода строки на экран

Как видите, есть несколько основных способов вывести строку на экран.

использовать функцию printf со спецификатором %s
использовать функцию puts
использовать функцию fputs , указав в качестве второго параметра стандартный поток для вывода stdout .

Единственный нюанс у функций puts и fputs . Обратите внимание, что функция puts переносит вывод на следующую строку, а функция fputs не переносит.

Как видите, с выводом всё достаточно просто.

Ввод строк

С вводом строк всё немного сложнее, чем с выводом. Простейшим способом будет являться следующее:

Листинг 3.

#include int main(void) { char str; gets(str); puts(str); return 0; }

Функция gets приостанавливает работу программы, читает строку символов, введенных с клавиатуры, и помещает в символьный массив, имя которого передаётся функции в качестве параметра.
Завершением работы функции gets будет являться символ, соответствующий клавише ввод и записываемый в строку как нулевой символ.
Заметили опасность? Если нет, то о ней вас любезно предупредит компилятор. Дело в том, что функция gets завершает работу только тогда, когда пользователь нажимает клавишу ввод. Это чревато тем, что мы можем выйти за рамки массива, в нашем случае - если введено более 20 символов.
К слову, ранее ошибки переполнения буфера считались самым распространенным типом уязвимости. Они встречаются и сейчас, но использовать их для взлома программ стало гораздо сложнее.

Итак, что мы имеем. У нас есть задача: записать строку в массив ограниченного размера. То есть, мы должны как-то контролировать количество символов, вводимых пользователем. И тут нам на помощь приходит функция fgets :

Листинг 4.

#include int main(void) { char str; fgets(str, 10, stdin); puts(str); return 0; }

Функция fgets принимает на вход три аргумента: переменную для записи строки, размер записываемой строки и имя потока, откуда взять данные для записи в строку, в данном случае - stdin . Как вы уже знаете из 3 урока, stdin – это стандартный поток ввода данных, обычно связанный с клавиатурой. Совсем необязательно данные должны поступать именно из потока stdin , в дальнейшем эту функцию мы также будем использовать для чтения данных из файлов.

Если в ходе выполнения этой программы мы введем строку длиннее, чем 10 символов, в массив все равно будут записаны только 9 символов с начала и символ переноса строки, fgets «обрежет» строку под необходимую длину.

Обратите внимание, функция fgets считывает не 10 символов, а 9 ! Как мы помним, в строках последний символ зарезервирован для нуль-символа.

Давайте это проверим. Запустим программу из последнего листинга. И введём строку 1234567890 . На экран выведется строка 123456789 .

Рис.3 Пример работы функции fgets

Возникает вопрос. А куда делся десятый символ? А я отвечу. Он никуда не делся, он остался в потоке ввода. Выполните следующую программу.

Листинг 5.

#include int main(void) { char str; fgets(str, 10, stdin); puts(str); int h = 99; printf("do %d\n", h); scanf("%d",&h); printf("posle %d\n", h); return 0; }

Вот результат её работы.

Рис.4 Непустой буфер stdin

Поясню произошедшее. Мы вызвали функцию fgets . Она открыла поток ввода и дождалась пока мы введём данные. Мы ввели с клавиатуры 1234567890\n (\n я обозначаю нажатие клавиша Enter ). Это отправилось в поток ввода stdin . Функция fgets , как и полагается, взяла из потока ввода первые 9 символов 123456789 , добавила к ним нуль-символ \0 и записала это в строку str . В потоке ввода осталось ещё 0\n .

Далее мы объявляем переменную h . Выводим её значение на экран. После чего вызываем функцию scanf . Тут-то ожидается, что мы можем что-то ввести, но т.к. в потоке ввода висит 0\n , то функция scanf воспринимает это как наш ввод, и записывается 0 в переменную h . Далее мы выводим её на экран.

Это, конечно, не совсем такое поведение, которое мы ожидаем. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо очистить буфер ввода после того, как мы считали из него строку, введённую пользователем. Для этого используется специальная функция fflush . У неё всего один параметр – поток, который нужно очистить.

Исправим последний пример так, чтобы его работа была предсказуемой.

Листинг 6.

#include int main(void) { char str; fgets(str, 10, stdin); fflush(stdin); // очищаем поток ввода puts(str); int h = 99; printf("do %d\n", h); scanf("%d",&h); printf("posle %d\n", h); return 0; }

Теперь программа будет работать так, как надо.

Рис.4 Сброс буфера stdin функцией fflush

Подводя итог, можно отметить два факта. Первый. На данный момент использование функции gets является небезопасным, поэтому рекомендуется везде использовать функцию fgets .

Второй. Не забывайте очищать буфер ввода, если используете функцию fgets .

На этом разговор о вводе строк закончен. Идём дальше.

Библиотека функций языков С и C++ включает богатый набор функций обработки строк и символов. Строковые функции работают с символьными массивами, завершающимися нулевыми символами. В языке С для использования строковых функций необходимо включить в начало модуля программы заголовочный файл , а для символьных - заголовочный файл . В языке C++ для работы со строковыми и символьными функциями используются заголовки и соответственно. В этой главе для простоты изложения используются имена С-заголовков.

Поскольку в языках С и C++ при выполнении операций с массивами не предусмотрен автоматический контроль нарушения их границ, вся ответственность за переполнение массивов ложится на плечи программиста. Пренебрежение этими тонкостями может привести программу к аварийному отказу.

В языках С и C++ печатаемыми являются символы, отображаемые на терминале. В ASCII-средах они расположены между пробелом(0x20) и тильдой(OxFE). Управляющие символы имеют значения, лежащие в диапазоне между нулем и Ox1F; к ним также относится символ DEL(Ox7F).

Исторически сложилось так, что аргументами символьных функций являются целые значения, из которых используется только младший байт. Символьные функции автоматически преобразуют свои аргументы в тип unsigned char. Безусловно, вы вольны вызывать эти функции с символьными аргументами, поскольку символы автоматически возводятся в ранг целых в момент вызова функции.

В заголовке определен тип size_t, который является результатом применения оператора sizeof и представляет собой разновидность целого без знака.

В версии С99 к некоторым параметрам нескольких функций, первоначально определенных в версии С89, добавлен квалификатор restrict. При рассмотрении каждой такой функции будет приведен ее прототип, используемый в среде С89(а также в среде C++), а параметры с атрибутом restrict будут отмечены в описании этой функции.

Список функций

Проверка на принадлежность

isalnum - Проверка на принадлежность символа к алфавитно-цифровым
isalpha - Проверка на принадлежность символа к буквам
isblank - Проверка пустого символа
iscntrl - Проверка на принадлежность символа к управляющим
isdigit - Проверка на принадлежность символа к цифровым
isgraph - Проверка на принадлежность символа к печатным но не к пробелу
islower - Проверка на принадлежность символа к строчным
isprint - Проверка на принадлежность символа к печатным
ispunct - Проверка на принадлежность символа к знакам пунктуации
isspace - Проверка на принадлежность символа к пробельным
isupper - Проверка на принадлежность символа к прописным
isxdigit - Проверка на принадлежность символа к шестнадцатеричным

Работа с символьными массивами

memchr - Просматривает массив чтобы отыскать первое вхождение символа
memcmp - Сравнивает определённое количество символов в двух массивах
memcpy - Копирует символы из одного массива в другой
memmove - Копирует символы из одного массива в другой с учётом перекрытия массивов
memset - Заполняет определённое количество символов массива заданным

Манипуляции над строками

strcat - Присоединяет копию одной строки к заданной
strchr - Возвращает указатель на первое вхождение младшего байта заданного параметра
strcmp - Сравнивает в лексикографическом порядке две строки
strcoll - Сравнивает одну строку с другой в соответствии с параметром setlocale
strcpy - Копирует содержимое одной строки в другую
strcspn - Возвращает строку в которой отсутствуют заданные символы
strerror - Возвращает указатель на строку содержащую системное сообщение об ошибке
strlen - Возвращает длину строки с завершающим нулевым символом

Теги: Си строки. Char array.

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() { char c = "A"; int i = 65; printf("display as char %c\n", c); printf("display as int %d\n", c); printf("display as char %c\n", i); printf("display as char %d\n", i); getch(); }

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() { printf("%c", "\a"); printf("%d", "\a"); printf("%c", 7); getch(); }

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; word = "A"; word = "B"; word = "C"; word = "\0"; //word = 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 = "\0";

то будет выведена строка символов произвольной длины, до тех пор, пока не встретится первый байт, заполненный нулями.

#include #include void main() { char word = "ABC"; char text = {"H", "E", "L", "L", "O"}; 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() { char buffer; scanf("%19s", buffer); printf("%s", buffer); getch(); }

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; unsigned len = 0; scanf("%127s", buffer); while (buffer != "\0") { len++; } printf("length(%s) == %d", buffer, len); getch(); }

Так как числовое значение символа "\0" равно нулю, то можно записать

While (buffer != 0) { len++; }

Или, ещё короче

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; //Первое слово char secondWord; //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.

Последнее обновление: 31.10.2015

Конкатенация

Конкатенация строк или объединение может производиться как с помощью операции + , так и с помощью метода Concat:

String s1 = "hello"; string s2 = "world"; string s3 = s1 + " " + s2; // результат: строка "hello world" string s4 = String.Concat(s3, "!!!"); // результат: строка "hello world!!!" Console.WriteLine(s4);

Метод Concat является статическим методом класса String, принимающим в качестве параметров две строки. Также имеются другие версии метода, принимающие другое количество параметров.

Для объединения строк также может использоваться метод Join:

String s5 = "apple"; string s6 = "a day"; string s7 = "keeps"; string s8 = "a doctor"; string s9 = "away"; string values = new string { s5, s6, s7, s8, s9 }; String s10 = String.Join(" ", values); // результат: строка "apple a day keeps a doctor away"

Метод Join также является статическим. Использованная выше версия метода получает два параметра: строку-разделитель (в данном случае пробел) и массив строк, которые будут соединяться и разделяться разделителем.

Сравнение строк

Для сравнения строк применяется статический метод Compare:

String s1 = "hello"; string s2 = "world"; int result = String.Compare(s1, s2); if (result<0) { Console.WriteLine("Строка s1 перед строкой s2"); } else if (result > 0) { Console.WriteLine("Строка s1 стоит после строки s2"); } else { Console.WriteLine("Строки s1 и s2 идентичны"); } // результатом будет "Строка s1 перед строкой s2"

Данная версия метода Compare принимает две строки и возвращает число. Если первая строка по алфавиту стоит выше второй, то возвращается число меньше нуля. В противном случае возвращается число больше нуля. И третий случай - если строки равны, то возвращается число 0.

В данном случае так как символ h по алфавиту стоит выше символа w, то и первая строка будет стоять выше.

Поиск в строке

С помощью метода IndexOf мы можем определить индекс первого вхождения отдельного символа или подстроки в строке:

String s1 = "hello world"; char ch = "o"; int indexOfChar = s1.IndexOf(ch); // равно 4 Console.WriteLine(indexOfChar); string subString = "wor"; int indexOfSubstring = s1.IndexOf(subString); // равно 6 Console.WriteLine(indexOfSubstring);

Подобным образом действует метод LastIndexOf , только находит индекс последнего вхождения символа или подстроки в строку.

Еще одна группа методов позволяет узнать начинается или заканчивается ли строка на определенную подстроку. Для этого предназначены методы StartsWith и EndsWith . Например, у нас есть задача удалить из папки все файлы с расширением exe:

String path = @"C:\SomeDir"; string files = Directory.GetFiles(path); for (int i = 0; i < files.Length; i++) { if(files[i].EndsWith(".exe")) File.Delete(files[i]); }

Разделение строк

С помощью функции Split мы можем разделить строку на массив подстрок. В качестве параметра функция Split принимает массив символов или строк, которые и будут служить разделителями. Например, подсчитаем количество слов в сроке, разделив ее по пробельным символам:

String text = "И поэтому все так произошло"; string words = text.Split(new char { " " }); foreach (string s in words) { Console.WriteLine(s); }

Это не лучший способ разделения по пробелам, так как во входной строке у нас могло бы быть несколько подряд идущих пробелов и в итоговый массив также бы попадали пробелы, поэтому лучше использовать другую версию метода:

String words = text.Split(new char { " " }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

Второй параметр StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries говорит, что надо удалить все пустые подстроки.

Обрезка строки

Для обрезки начальных или концевых символов используется функция Trim:

String text = " hello world "; text = text.Trim(); // результат "hello world" text = text.Trim(new char { "d", "h" }); // результат "ello worl"

Функция Trim без параметров обрезает начальные и конечные пробелы и возвращает обрезанную строку. Чтобы явным образом указать, какие начальные и конечные символы следует обрезать, мы можем передать в функцию массив этих символов.

Эта функция имеет частичные аналоги: функция TrimStart обрезает начальные символы, а функция TrimEnd обрезает конечные символы.

Обрезать определенную часть строки позволяет функция Substring :

String text = "Хороший день"; // обрезаем начиная с третьего символа text = text.Substring(2); // результат "роший день" Console.WriteLine(text); // обрезаем сначала до последних двух символов text = text.Substring(0, text.Length - 2); // результат "роший де" Console.WriteLine(text);

Функция Substring также возвращает обрезанную строку. В качестве параметра первая использованная версия применяет индекс, начиная с которого надо обрезать строку. Вторая версия применяет два параметра - индекс начала обрезки и длину вырезаемой части строки.

Вставка

Для вставки одной строки в другую применяется функция Insert:

String text = "Хороший день"; string subString = "замечательный "; text = text.Insert(8, subString); Console.WriteLine(text);

Первым параметром в функции Insert является индекс, по которому надо вставлять подстроку, а второй параметр - собственно подстрока.

Удаление строк

Удалить часть строки помогает метод Remove:

String text = "Хороший день"; // индекс последнего символа int ind = text.Length - 1; // вырезаем последний символ text = text.Remove(ind); Console.WriteLine(text); // вырезаем первые два символа text = text.Remove(0, 2);

Первая версия метода Remove принимает индекс в строке, начиная с которого надо удалить все символы. Вторая версия принимает еще один параметр - сколько символов надо удалить.

Замена

Чтобы заменить один символ или подстроку на другую, применяется метод Replace :

String text = "хороший день"; text = text.Replace("хороший", "плохой"); Console.WriteLine(text); text = text.Replace("о", ""); Console.WriteLine(text);

Во втором случае применения функции Replace строка из одного символа "о" заменяется на пустую строку, то есть фактически удаляется из текста. Подобным способом легко удалять какой-то определенный текст в строках.