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:
#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:
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:
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.
Хабра, привет!
Не так давно у со мной произошел довольно-таки интересный инцидент, в котором был замешан один из преподавателей одного колледжа информатики.
Разговор о программировании под Linux медленно перешел к тому, что этот человек стал утверждать, что сложность системного программирования на самом деле сильно преувеличена. Что язык Си прост как спичка, собственно как и ядро Linux (с его слов).
У меня был с собой ноутбук с Linux, на котором присутствовал джентльменский набор утилит для разработки на языке Си (gcc, vim, make, valgrind, gdb). Я уже не помню, какую цель мы тогда перед собой поставили, но через пару минут мой оппонент оказался за этим ноутбуком, полностью готовый решать задачу.
И буквально на первых же строках он допустил серьезную ошибку при аллоцировании памяти под… строку.
Char *str = (char *)malloc(sizeof(char) * strlen(buffer));
buffer - стековая переменная, в которую заносились данные с клавиатуры.
Я думаю, определенно найдутся люди, которые спросят: «Разве что-то тут может быть не так?».
Поверьте, может.
А что именно - читайте по катом.
Строка в C - это массив символов, который по-хорошему всегда должен заканчиваться "\0" - символом конца строки. Строки на стеке (статичные) объявляются вот так:
Char str[n] = { 0 };
n - размер массива символов, то же, что и длина строки.
Присваивание { 0 } - «зануление» строки (опционально, объявлять можно и без него). Результат такой же, как у выполнения функций memset(str, 0, sizeof(str)) и bzero(str, sizeof(str)). Используется, чтобы в неинициализированных переменных не валялся мусор.
Так же на стеке можно сразу проинициализировать строку:
Char buf = "default buffer text\n";
Помимо этого строку можно объявить указателем и выделить под нее память на куче (heap):
Char *str = malloc(size);
size - количество байт, которые мы выделяем под строку. Такие строки называются динамическими (вследствие того, что нужный размер вычисляется динамически + выделенный размер памяти можно в любой момент увеличить с помощью функции realloc()).
В случае со стековой переменной, для определения размера массива я использовал обозначение n, в случае с переменной на куче - я использовал обозначение size. И это прекрасно отражает истинную суть отличия объявления на стеке от объявление с аллоцированием памяти на куче, ведь n как правило используется тогда, когда говорят о количестве элементов. А size - это уже совсем другая история…
Давайте рассмотрим небольшой листинг, в котором реализовано что-то похожее на упомянутую мной программу, и прогоним ее через valgrind:
#include
И, собственно, результат работы программы:
$ gcc main.c
$ ./a.out
-> Hello, Habr!
Пока ничего необычного. А теперь давайте запустим эту программу с valgrind!
$ valgrind --tool=memcheck ./a.out
==3892== Memcheck, a memory error detector
==3892== Copyright (C) 2002-2015, and GNU GPL"d, by Julian Seward et al.
==3892== Using Valgrind-3.12.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==3892== Command: ./a.out
==3892==
==3892== Invalid write of size 2
==3892== at 0x4005B4: main (in /home/indever/prg/C/public/a.out)
==3892== Address 0x520004c is 12 bytes inside a block of size 13 alloc"d
==3892== at 0x4C2DB9D: malloc (vg_replace_malloc.c:299)
==3892== by 0x400597: main (in /home/indever/prg/C/public/a.out)
==3892==
==3892== Invalid read of size 1
==3892== at 0x4C30BC4: strlen (vg_replace_strmem.c:454)
==3892== by 0x4E89AD0: vfprintf (in /usr/lib64/libc-2.24.so)
==3892== by 0x4E90718: printf (in /usr/lib64/libc-2.24.so)
==3892== by 0x4005CF: main (in /home/indever/prg/C/public/a.out)
==3892== Address 0x520004d is 0 bytes after a block of size 13 alloc"d
==3892== at 0x4C2DB9D: malloc (vg_replace_malloc.c:299)
==3892== by 0x400597: main (in /home/indever/prg/C/public/a.out)
==3892==
-> Hello, Habr!
==3892==
==3892== HEAP SUMMARY:
==3892== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==3892== total heap usage: 2 allocs, 2 frees, 1,037 bytes allocated
==3892==
==3892== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==3892==
==3892== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==3892== ERROR SUMMARY: 3 errors from 2 contexts (suppressed: 0 from 0)
==3892== All heap blocks were freed - no leaks are possible
- утечек нет, и это радует. Но стоит опустить глаза чуть пониже (хотя, хочу заметить, это лишь итог, основная информация немного в другом месте):
==3892== ERROR SUMMARY: 3 errors from 2 contexts (suppressed: 0 from 0)
3 ошибки. В 2х контекстах. В такой простой программе. Как!?
Да очень просто. Весь «прикол» в том, что функция strlen не учитывает символ конца строки - "\0". Даже если его явно указать во входящей строке (#define HELLO_STRING «Hello, Habr!\n\0»), он будет проигнорирован.
Чуть выше результата исполнения программы, строки -> Hello, Habr! есть подробный отчет, что и где не понравилось нашему драгоценному valgrind. Предлагаю самостоятельно посмотреть эти строчки и сделать выводы.
Собственно, правильная версия программы будет выглядеть так:
#include
Пропускаем через valgrind:
$ valgrind --tool=memcheck ./a.out
-> Hello, Habr!
==3435==
==3435== HEAP SUMMARY:
==3435== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==3435== total heap usage: 2 allocs, 2 frees, 1,038 bytes allocated
==3435==
==3435== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==3435==
==3435== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==3435== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
Отлично. Ошибок нет, +1 байт выделяемой памяти помог решить проблему.
Что интересно, в большинстве случаев и первая и вторая программа будут работать одинаково, но если память, выделенная под строку, в которую не влез символ окончания, не была занулена, то функция printf(), при выводе такой строки, выведет и весь мусор после этой строки - будет выведено все, пока на пути printf() не встанет символ окончания строки.
Однако, знаете, (strlen(str) + 1) - такое себе решение. Перед нами встают 2 проблемы:
Функция имеет одну интересную особенность - она в любом случае возвращает размер формируемой строки (без учета символа конца строки). Если строка пустая, то возвращается 0.
Одна из описанных мною проблем использования strlen связана с функциями sprintf() и snprintf(). Предположим, что нам надо что-то записать в строку str. Конечная строка содержит значения других переменных. Наша запись должна быть примерно такой:
Char * str = /* тут аллоцируем память */;
sprintf(str, "Hello, %s\n", "Habr!");
Встает вопрос: как определить, сколько памяти надо выделить под строку str?
Char * str = malloc(sizeof(char) * (strlen(str, "Hello, %s\n", "Habr!") + 1)); - не прокатит. Прототип функции strlen() выглядит так:
#include
const char *s не подразумевает, что передаваемая в s строка может быть строкой формата с переменным количеством аргументов.
Тут нам поможет то полезное свойство функции snprintf(), о котором я говорил выше. Давайте посмотрим на код следующей программы:
#include
Запускаем программу в valgrind:
$ valgrind --tool=memcheck ./a.out
-> Hello, Habr!
==4132==
==4132== HEAP SUMMARY:
==4132== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==4132== total heap usage: 2 allocs, 2 frees, 1,041 bytes allocated
==4132==
==4132== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==4132==
==4132== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==4132== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
$
Отлично. Поддержка аргументов у нас есть. Благодаря тому, что мы в качестве второго аргумента в функцию snprintf() передаем ноль, запись по нулевому указателю никогда не приведет к Seagfault. Однако, несмотря на это функция все равно вернет необходимый под строку размер.
Но с другой стороны, нам пришлось завести дополнительную переменную, да и конструкция
Size_t needed_mem = snprintf(NULL, 0, "Hello, %s!\n", "Habr") + sizeof("\0");
выглядит еще хуже, чем в случае с strlen().
Вообще, + sizeof("\0") можно убрать, если в конце строки формата явно указать "\0" (size_t needed_mem = snprintf(NULL, 0, «Hello, %s!\n\0
», «Habr»);), но это возможно отнюдь не всегда (в зависимости от механизма обработки строк мы можем выделить лишний байт).
Надо что-то сделать. Я немного подумал и решил, что сейчас настал час воззвать к мудрости древних. Опишем макрофункцию, которая будет вызывать snprintf() с нулевым указателем в качестве первого аргумента, и нулем, в качестве второго. Да и про конец строки не забудем!
#define strsize(args...) snprintf(NULL, 0, args) + sizeof("\0")
Да, возможно, для кого-то будет новостью, но макросы в си поддерживают переменное количество аргументов, и троеточие говорит препроцессору о том, что указанному аргументу макрофункции (в нашем случае это args) соответствует несколько реальных аргументов.
Проверим наше решение на практике:
#include
Запускаем с valgrund:
$ valgrind --tool=memcheck ./a.out
-> Hello, Habr!
==6432==
==6432== HEAP SUMMARY:
==6432== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==6432== total heap usage: 2 allocs, 2 frees, 1,041 bytes allocated
==6432==
==6432== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==6432==
==6432== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==6432== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
Да, ошибок нет. Все корректно. И valgrind доволен, и программист наконец может пойти поспать.
Но, напоследок, скажу еще кое-что. В случае, если нам надо выделить память под какую-либо строку (даже с аргументами) есть уже полностью рабочее готовое решение .
Речь идет о функции asprintf:
#define _GNU_SOURCE /* See feature_test_macros(7) */
#include
В качестве первого аргумента она принимает указатель на строку (**strp) и аллоцирует память по разыменованному указателю.
Наша программа, написанная с использованием asprintf() будет выглядеть так:
#include
И, собственно, в valgrind:
$ valgrind --tool=memcheck ./a.out
-> Hello, Habr!
==6674==
==6674== HEAP SUMMARY:
==6674== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==6674== total heap usage: 3 allocs, 3 frees, 1,138 bytes allocated
==6674==
==6674== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==6674==
==6674== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==6674== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
Все отлично, но, как видите, памяти всего было выделено больше, да и alloc"ов теперь три, а не два. На слабых встраиваемых системах использование это функции нежелательно.
К тому же, если мы напишем в консоли man asprintf, то увидим:
CONFORMING TO These functions are GNU extensions, not in C or POSIX. They are also available under *BSD. The FreeBSD implementation sets strp to NULL on error.
Отсюда ясно, что данная функция доступна только в исходниках GNU.
Больше половины моих знакомых си-программистов (большинство из них - начинающие), решивших по моей просьбе задачу с выделением памяти под строки, сделали это так, что в конечном итоге это привело к ошибкам контекста. В одном случае - даже к утечке памяти (ну, забыл человек сделать free(str), с кем не бывает). Собственно говоря, это и сподвигло меня на создание сего творения, которое вы только что прочитали.
Я надеюсь, кому-то эта статья будет полезной. К чему я это все городил - никакой язык не бывает прост. Везде есть свои тонкости. И чем больше тонкостей языка вы знаете, тем лучше ваш код.
Я верю, что после прочтения этой статьи ваш код станет чуточку лучше:)
Удачи, Хабр!
В этом уроке мы с вами будем обсуждать строки в стиле Си, возможно, вы уже видели эти строки у нас на сайте или в любом другом учебнике. На самом деле, си-строки — это всего лишь массивы символов но, со своей спецификой, таким образом, мы всегда знаем, где конец строки. В этой статье мы рассмотрим несколько функций для работы со строками, например, вы — копирование, конкатенация, получить длину строки.
Отметим, что наряду со строками в стиле С, которые, по сути, являются простыми массивами, есть также строковые литералы, такие как этот "literal" . В действительности, что строки, что литералы — это просто наборы символов, расположенных рядом в памяти компьютера. Но между массивами и литералами все таки есть разница, литералы нельзя изменять и строки — можно.
Любая функция, которая принимает строку в стиле С, также может принимать в качестве параметра — литерал. В си также есть некоторые сущности, которые могут выглядеть как строки, хотя, на самом деле, они таковыми не являются. Я сейчас говорю о символах, они заключены в одинарные кавычки, вот пример — "а" , как видите, это не строка. Символ можно, в определенном месте, присвоить строке, но символы не могут быть обработаны в виде строки. Если вы помните, массивы работают как указатели, поэтому, если вы передаете один символ в строку, это будет считаться ошибкой.
Из всего выше сказанного вы должны были понять, что строки — это массивы символов, а строковые литералы — слова, окруженные двойными кавычками. Вот еще один пример литерала:
"Это статическая строка"
Вы еще не забыли про специфику строк, которая упоминалась немного выше? Так вот, Си-строки всегда должны завершаться нулевым символом, буквально — "\0" . Поэтому, чтобы объявить строку, состоящую из 49 букв, необходимо зарезервировать дополнительную ячейку под нулевой символ:
Char myString;
Как видно из примера, длинна массива — 50 символов, 49 из которых займет строка и один, последний займет нулевой символ. Важно помнить, что в конце си-строк всегда должен быть нуль-символ, точно так же как и в конце каждого предложения есть точка. Хотя нуль символ не отображается при выводе строки, он все-равно занимает место в памяти. Поэтому, технически, в массиве из пятидесяти элементов вы смогли бы сохранить только 49 букв, потому что, последний символ нужен для завершения строки. Кроме того, указатели также могут быть использованы в качестве строки. Если вы читали статью про , вы можете сделать нечто подобное:
Char *myString; // указатель типа char myString = malloc(sizeof(*myString) * 64); // выделение памяти
В этом примере мы выделили 64 ячейки в памяти для массива myString . Для высвобождения памяти воспользуйтесь функцией free() .
Free(myString);
Строки полезно использовать тогда, когда вам необходимо выполнять различные операции с текстовой информацией. Например, если вы хотите, чтобы пользователь вводил имя в программу, вы должны использовать строку. Использование функции scanf() для ввода строки — работает, но это может привести к переполнению буфера. Ведь входная строка может оказаться больше, чем размер строки-буфера. Есть несколько способов для решения этой проблемы, но самый простой способ — это использовать , которая объявлена в заголовочном файле
Когда считывает входные данные от пользователя, она будет читать все символы, кроме последнего. После этого в конец считанной строки, поместит нулевой терминатор. Функция fgets() будет cчитывать символы до тех пор, пока пользователь не нажмет Enter . Давайте посмотрим пример использования fgets() :
#include
Первым параметром для fgets() является строка, второй параметр — размер строки и третий параметр — это указатель на входной поток данных.
Результат работы программы:
<ВВОД>...
Как видите, из вывода программы, во входную строку попал символ новой строки — "\n" . Так случилось из-за того, что fgets() считала в строку myString нажатие кнопки Enter и завершила работу. Это означает, что вам может понадобиться вручную удалить символ новой строки. Один из способов сделать это, посимвольный перебор. Давайте доработаем программу и удалим символ новой строки:
#include
Обратите внимание, что если входная строка содержит меньше 100 символов, то в строку попадет и символ новой строки. Поэтому мы можем удалить этот символ, используя простой перебор. В программу мы добавили цикл, в котором перебираем символы строки, строки 12-19 . И когда нам встречается символ новой строки, мы его заменяем нулевым символом, строка 16 . Результат работы программы:
Введите длинную строку: Судьба оставляет свой отпечаток Вы ввели следующую строку: Судьба оставляет свой отпечаток Для закрытия данного окна нажмите <ВВОД>...
На этом пока все. В следующей статье я расскажу вам о специальных функциях для работы со строками.
P.S.: Все мы любим смотреть разные видео-записи, но иногда бывает так, что не всегда получается воспроизвести некоторые форматы видео-файлов. Так вот, решить эту проблему можно с помощью программы — xilisoft converter ultimate . Вы без труда сможете быстро переконвертировать видео из одного формата в другой. Кроме того, эта программа умеет конвертировать еще и аудио-файлы, и анимированные изображения.
В современном стандарте C++ определен класс с функциями и свойствами (переменными) для организации работы со строками (в классическом языке C строк как таковых нет, есть лишь массивы символов char):
#include
#include#include
Для работы со строками также нужно подключить стандартный namespace:
Using namespace std;
В противном случае придётся везде указывать описатель класса std::string вместо string .
Ниже приводится пример программы, работающей со string (в старых си-совместимых компиляторах не работает!):
#include
Основные возможности, которыми обладает класс string:
Рассмотрим эти базовые возможности более подробно.
Инициализация строк при описании и длина строки (не включая завершающий нуль-терминатор):
String st("Моя строка\n"); cout << "Длина " << st << ": " << st.size() << " символов, включая символ новой строки\n";
Строка может быть задана и пустой:
String st2;
Для проверки того, пуста ли строка , можно сравнить ее длину с 0:
If (! st.size()) // пустая
или применить метод empty() , возвращающий true для пустой строки и false для непустой:
If (st.empty()) // пустая
Третья форма создания строки инициализирует объект типа string другим объектом того же типа:
String st3(st);
Строка st3 инициализируется строкой st . Как мы можем убедиться, что эти строки совпадают ? Воспользуемся оператором сравнения (==):
If (st == st3) // инициализация сработала
Как скопировать одну строку в другую ? С помощью обычной операции присваивания:
St2 = st3; // копируем st3 в st2
Для сцепления строк используется операция сложения (+) или операция сложения с присваиванием (+=). Пусть даны две строки:
String s1("hello, "); string s2("world\n");
Мы можем получить третью строку, состоящую из конкатенации первых двух, таким образом:
String s3 = s1 + s2;
Если же мы хотим добавить s2 в конец s1 , мы должны написать:
S1 += s2;
Операция сложения может сцеплять объекты класса string не только между собой, но и со строками встроенного типа. Можно переписать пример, приведенный выше, так, чтобы специальные символы и знаки препинания представлялись встроенным типом char * , а значимые слова – объектами класса string:
Const char *pc = ", "; string s1("hello"); string s2("world"); string s3 = s1 + pc + s2 + "\n"; cout << endl << s3;
Подобные выражения работают потому, что компилятор "знает", как автоматически преобразовывать объекты встроенного типа в объекты класса string . Возможно и простое присваивание встроенной строки объекту string:
String s1; const char *pc = "a character array"; s1 = pc; // правильно
Обратное преобразование при этом не работает . Попытка выполнить следующую инициализацию строки встроенного типа вызовет ошибку компиляции:
Char *str = s1; // ошибка компиляции
Чтобы осуществить такое преобразование, необходимо явно вызвать функцию-член с названием c_str() ("строка Си"):
Const char *str = s1.c_str();
Функция c_str() возвращает указатель на символьный массив, содержащий строку объекта string в том виде, в каком она находилась бы во встроенном строковом типе. Ключевое слово const здесь предотвращает "опасную" в современных визуальных средах возможность непосредственной модификации содержимого объекта через указатель.
К отдельным символам объекта типа string , как и встроенного типа, можно обращаться с помощью операции взятия индекса. Вот, например, фрагмент кода, заменяющего все точки символами подчеркивания:
String str("www.disney.com"); int size = str.size(); for (int i = 0; i < size; i++) if (str[i] == ".") str[ i ] = "_"; cout << str;
Replace(str.begin(), str.end(), ".", "_");
Правда, здесь использован не метод replace класса string , а одноимённый алгоритм:
#include
Поскольку объект string ведет себя как контейнер, к нему могут применяться и другие алгоритмы. Это позволяет решать задачи, не решаемые напрямую функциями класса string .
Ниже приводится краткое описание основных операторов и функций класса string , ссылки в таблице ведут к русскоязычным описаниям в интернете. Более полный список возможностей класса string можно получить, например, в Википедии или на сайте cplusplus.com .
|
Задание символов в строке |
|
|
operator= |
присваивает значения строке |
|
assign |
назначает символы строке |
|
Доступ к отдельным символам |
|
|
at |
получение указанного символа с проверкой выхода индекса за границы |
|
operator |
получение указанного символа |
|
front |
получение первого символа |
|
back |
получение последнего символа |
|
data |
возвращает указатель на первый символ строки |
|
c_str |
возвращает немодифицируемый массив символов С , содержащий символы строки |
|
Проверка на вместимость строки |
|
|
empty |
проверяет, является ли строка пустой |
|
size
|
возвращает количество символов в строке |
|
max_size |
возвращает максимальное количество символов |
|
reserve |
резервирует место под хранение |
|
Операции над строкой |
|
|
clear |
очищает содержимое строки |
|
insert |
вставка символов |
|
erase |
удаление символов |
|
push_back |
добавление символа в конец строки |
|
pop_back |
удаляет последний символ |
|
append |
|
|
operator+= |
добавляет символы в конец строки |
|
compare |
сравнивает две строки |
|
replace |
заменяет каждое вхождение указанного символа |
|
substr |
возвращает подстроку |
|
copy |
копирует символы |
|
resize |
изменяет количество хранимых символов |
|
Статьи по теме:
Как сделать на ноутбуке подсветку клавиатуры
Создание MIDI мелодии в программе Anvil Studio
Hover-эффекты для изображений на чистом CSS3 Выезжающая иконка как на CoolWebMasters
Варианты переноса строк Как перейти на строчку ниже на клавиатуре
Надоела стандартная раскладка клавиш?
Новое:
Популярное:
| |
