字符指针与函数

字符指针与函数 字符串常量是一个字符数组，例如: "I am a string" 在字符串的内部示中，字符数组以空字符'\0'结尾，所以，程序可以通过检查空字符找到 字符数组的结尾。字符串常量占据的存储单元数也因此比双引号内的字符数大1。 字符串常量最常见的用法也许是作为函数参数，例如: princf("hello, world\n"}; 当类似于这样的一个字符串出现在程序中时，实际上是通过字符指针访问该字符串的。在上 述语句中，printf接受的是一个指向字符数组第一个字符的指针。也就是说，字符串常量可 通过一个指向其第一个元素的指针访问。 除了作为函数参数外，字符串常量还有其它用法。假定指针pmessage的声明如下: char *pmessage; 那么，语句 pmessage ="now is the time"; 将把一个指向该字符数组的指针赋值给pmessage。该过程并没有进行字符串的复制，而只 是涉及到指针的操作。C语言没有提供将整个字符串作为一个整体进行处理的运算符。 下面两个定义之间有很大的差别: char amessage[] = "nw is the time"; /* 定义一个数组*/ char *pmessage = "now is the time"; /* 定义一个指针*/ 上述声明中，amessage 是一个仅仅足以存放初始化字符串以及空字符'\0'的一维数组。数 组中的单个字符可以进行修改，但amessage始终指向同一个存储位置。另一方面，pmessage 是一个指针，其初值指向一个字符串常量，之后它可以被修改以指向其它地址，但如果试图 修改字符串的内容，结果是没有定义的(参见图5-7)。 图5-7 为了更进一步地讨论指针和数组其它方面的问，下面以库中两个有用的函数为例 来研究它们的不同实现版本。第一个函数strcpy(s, t)把指针t指向的字符串复制到指针 s 指向的位置。如果使用语句s=t 实现该功能，其实质上只是拷贝了指针，而并没有复制字 符。为了进行字符的复制，这里使用了一个循环语句。strcpy函数的第1 个版__________本是通过数组 实现的，如下所示: /* strcpy: copy t to s; array subscript version */ void strcpy(char *s, char *t) { int i; i = 0; while ((s[i] = t[i]) != '\0') i++; } 为了进行比较，下面是用指针方法实现的strcpy函数: /* strcpy: copy t to s; pointer version */ void strcpy(char *s, char *t) { int i; i = 0; while ((*s = *t) != '\0') { s++; t++; } } 因为参数是通过值传递的，所以在strcpy函数中可以以任何方式使用参数s和t。在此，s 和t是方便地进行了初始化的指针，循环每执行一次，它们就沿着相应的数组前进一个字符， 直到将t中的结束符'\0'复制到s为止。 实际上，strcpy函数并不会按照上面的这些方式编写。经验丰富的程序员更喜欢将它编 写成下列形式: /* strcpy: copy t to s; pointer version 2 */ void strcpy(char *s, char *t) { while ((*s++ = *t++) != '\0') ; } 在该版本中，s 和t 的自增运算放到了循环的测试部分中。表达式*t++的值是执行自增 运算之前t所指向的字符。后缀运算符++表示在读取该字符之后才改变t的值。同样的道理， 在s 执行自增运算之前，字符就被存储到了指针s 指向的旧位置。该字符值同时也用来和空 字符'\0'进行比较运算，以控制循环的执行。最后的结果是依次将t指向的字符复制到s指 向的位置，直到遇到结束符'\0'为止(同时也复制该结束符)， 为了更进一步地精炼程序，我们注意到，表达式同'\0'的比较是多余的，因为只需要判 断表达式的值是否为0 即可。因此，该函数可进一步写成下列形式: /* strcpy: copy t to s; pointer version 3 */ void strcpy(char *s, char *t) { while (*s++ = *t++) ; } 该函数初看起来不太容易理解，但这种表示方法是很有好处的，我们应该掌握这种方法，C语 言程序中经常会采用这种写法。 标准库()中提供的函数strcpy把目标字符串作为函数值返回。 我们研究的第二个函数是字符串比较函数strcmp(s, t)。该函数比较字符串s和t， 并且根据s按照字典顺序小于、等于或大于t的结果分别返回负整数、0 或正整数。该返回值 是s和t由前向后逐字符比较时遇到的第一个不相等字符处的字符的差值。 /* strcmp: return <0 if s0 if s>t */ int strcmp(char *s, char *t) { int i; for (i = 0; s[i] == t[i]; i++) if (s[i] == '\0') return 0; return s[i] - t[i]; } 下面用是指针方式实现的strcmp函数: /* strcmp: return <0 if s0 if s>t */ int strcmp(char *s, char *t) { for ( ; *s == *t; s++, t++) if (*s == '\0') return 0; return *s - *t; } 由于++和--既可以作__________为前缀运算符，也可以作为后缀运算符，所以还可以将运算符*与 运算符++和--按照其它方式组合使用，但这些用法并不多见。例如，下列表达式 *--p 在读取指针p指向的字符之前先对p执行自减运算。事实上，下面的两个表达式: *p++ = val; /* 将val压入栈*/ val = *--p; /* 将栈顶元素弹出到val中*/ 是进栈和出栈的标准用法。更详细的信息，请参见4.3 节。 头文件中包含本节提到的函数的声明，另外还包括标准库中其它一些字符 串处理函数的声明。 练习 5-3 用指针方式实现第2 章中的函数strcat。函数strcat(s, t)将t 指向 的字符串复制到s指向的字符串的尾部。 练习 5-4 编写函数 strend(s, t)。如果字符串t 出现在字符串s 的尾部，该函数 返回1;否则返回0。 练习 5-5 实现库函数strncpy、strncat 和strncmp，它们最多对参数字符串中 的前n 个字符进行操作。例如，函数strncpy(s, t, n)将t 中最多前n 个字符复制到s 中。更详细的说明请参见附录B。 练习 5-6 采用指针而非数组索引方式改写前面章节和练习中的某些程序，例如 getline(第1、4 章)，atoi、itoa以及它们的变体形式(第2、3、4 章)，reverse(第 3 章)，strindex、getop(第4 章)等等。