C语言学习笔记——字符数组、字符串处理与二维数组

前言

经过前面对一维整型数组的学习,能够使用数组存储和处理多个相同类型的数据。本节课程进一步学习了字符数组和字符串,了解了 C 语言中字符串的存储方式,以及常用的字符串处理函数。同时,还初步学习了二维数组的定义与初始化,为后续学习矩阵运算和复杂数据存储打下基础。


一、字符数组与字符串

在 C 语言中,并没有专门的字符串类型,字符串实际上是'\0'结尾的字符数组

例如:

char str[6] = "hello";

它在内存中的存储如下:

h e l l o \0

因此,在定义字符数组时,要预留一个位置存放字符串结束标志'\0'


二、字符串初始化

字符串初始化有多种方式。

方法一

char str[] = "hello";

方法二

char str[6] = {'h','e','l','l','o','\0'};

方法三

char str[20] = "hello";

其中第一种方式最常用,也是最简洁的写法。


三、字符串输出

输出字符串有两种常见方式。

printf()

#include <stdio.h> int main() { char str[] = "Hello Linux"; printf("%s\n", str); return 0; }

运行结果:

Hello Linux

puts()

#include <stdio.h> int main() { char str[] = "Hello Linux"; puts(str); return 0; }

运行结果:

Hello Linux

需要注意的是,puts() 会自动在字符串末尾添加一个换行符,而printf()是否换行需要自己添加\n


四、字符串输入

课堂介绍了两种字符串输入方式。

scanf()

char str[30]; scanf("%s", str);

这种方式读取字符串时,以空格作为结束标志。


gets()

char str[30]; gets(str);

gets()可以读取带空格的一整行内容,但由于没有长度检查,存在安全隐患,因此现代开发中通常推荐使用fgets()代替。


五、常用字符串处理函数

C 语言提供了多个字符串处理函数,使用时需要包含头文件:

#include <string.h>

1、strlen()——求字符串长度

#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str[] = "hello"; printf("长度=%d\n", strlen(str)); return 0; }

输出:

长度=5

需要注意:

  • strlen()统计的是字符串长度,不包括'\0'

  • sizeof()返回的是整个数组占用的字节数,两者不能混淆。


2、strcpy()——字符串复制

#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str[30]; strcpy(str, "Hello World"); printf("%s\n", str); return 0; }

运行结果:

Hello World

目标数组必须足够大,否则容易发生越界。


3、strcat()——字符串拼接

#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str1[30] = "Hello "; char str2[] = "Linux"; strcat(str1, str2); printf("%s\n", str1); return 0; }

运行结果:

Hello Linux

拼接后的字符串不能超过目标数组容量。


4、strcmp()——字符串比较

#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str1[] = "apple"; char str2[] = "banana"; printf("%d\n", strcmp(str1, str2)); return 0; }

返回值说明:

  • 返回0:两个字符串相等;

  • 返回大于0:第一个字符串大于第二个字符串;

  • 返回小于0:第一个字符串小于第二个字符串。


六、课堂练习——统计字符串长度(不使用 strlen)

为了进一步理解字符串的存储方式,课堂要求不使用strlen()自己实现字符串长度统计。

#include <stdio.h> int main() { char str[100]; int len = 0; gets(str); while(str[len] != '\0') { len++; } printf("字符串长度:%d\n", len); return 0; }

通过遍历字符数组,直到遇到字符串结束符'\0',即可得到字符串长度。


七、二维数组初识

二维数组可以理解为由多个一维数组组成的数组,常用于表示矩阵、成绩表等二维数据。

二维数组定义格式:

数据类型 数组名[行数][列数];

例如:

int a[2][3];

初始化方式:

int a[2][3] = { {1,2,3}, {4,5,6} };

输出二维数组:

#include <stdio.h> int main() { int a[2][3] = { {1,2,3}, {4,5,6} }; int i,j; for(i=0;i<2;i++) { for(j=0;j<3;j++) { printf("%d ",a[i][j]); } printf("\n"); } return 0; }

运行结果:

1 2 3 4 5 6

八、本节学习总结

今天主要学习了 C 语言中的字符数组和字符串处理相关知识,并初步接触了二维数组。

本节重点包括:

  • 字符数组与字符串的关系

  • 字符串的定义与初始化

  • printf()puts()输出字符串

  • scanf()gets()输入字符串

  • strlen()strcpy()strcat()strcmp()的使用

  • 不使用库函数统计字符串长度

  • 二维数组的定义、初始化与遍历

这些内容是 C 语言开发中的基础知识,在文件操作、函数设计以及数据处理等场景中都会频繁使用,因此需要熟练掌握。