C语言第十章字符串

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上节回顾

 指针：特殊的数据类型

 指针变量：指向变量的指针

函数指针

 可以通过解引用来引用指针变量所指向的变量的值、函数指针指向的函数

 正确使用指针的两个原则：

1、一定要明确指向哪里---初始化

2、 指向的内存单元中的内容是什么 ---- 基类型

指针最重要的应用：

1、作为函数参数：指针变量作为形参，使被调函数可以访问修改主调函数中的变量

2、函数指针作为形参，可以编写通用的函数，实现不同的功能

字符串

本章内容

1、字符串常量

2、字符数组和字符指针

3、字符串处理函数

4、向函数传递字符串

5、从函数返回字符串指针

10.1字符串常量

 ‘\0‘为转义字符，代表ascii码值为0的字符

10.2字符串的存储

 C语言没有提供专门的字符串数据类型，使用字符数组和字符指针来处理字符串。

字符数组

　　每个元素都是字符类型的数组

 如果没有字符串结束标志的话，只能算是字符数组，可能会读出后面的乱码。需要明确的加上字符串结束标志 ‘\0‘

"a" --占用两个字节，省略了一个字符串结束符‘\0‘  

字符数组的初始化

　　用字符常量的初始化列表对数组初始化

　　    char str[6] = {‘c‘, ‘h‘, ‘i‘, ‘n‘, ‘a‘, ‘\0‘};

　　用字符串常量直接对数组初始化

　　　 char str[6] = {"China"};

　　　 char str[6] = "China";

　　　 char str[  ] = "China";

10.3字符指针 

还可以用字符指针来指向一个字符串，如果让字符指针指向一个字符串常量

　　    char *pStr = "Hello China";

 字符串在内存中的存储位置，字符串保存在只读的常量存储区，

常量存储区和代码段都是只读的

 两个误区：一是不能认为是把字符串存到*pStr；二是不能认为把字符串存到pStr； 

正确理解：定义了一个指针变量，用字符串的首地址对指针变量进行了初始化，将字符串的首地址赋值给了指针变量。

可以修改pStr的值，但是不能通过解引用方式对它指向的存储单元中的内容，为什么？

因为它指向的是字符串常量，存储在只读的常量存储区，不能改写字符串内容。

但是，如果将字符指针指向的不是一个字符串常量而是字符数组中的内容

那么，数组保存在哪里呢？

如果数组定义实在函数内，则保存在动态存储区。如果定义在了函数外部，或者定义为静态数组，字符串保存在静态存储区。

现在数组的内容可以修改，但是数组名不能修改，数组名指向数组的首地址。

 *pStr = ‘W‘;----指针的解引用

等价于 str[0] = ‘W‘; 也等价于pStr[0] = ‘W‘;

怎么正确的使用和区分字符数组和字符指针？几个使用原则：

1、明确字符串指向的内容保存在哪里，常量存储区还是静态存储区

2、明确字符指针指向了哪里

 10.4字符串的访问和输入/输出

char str[10]; 按字符逐个输入/输出

1 for( i=0; str[i] != ‘\0‘; i++){
2     putchar(str[i]);    
3 }
4 putchar(‘\n‘);

一般不用字符串长度控制，如i

第二种方法 

按字符串整体输入/输出

scanf("%s",str);为什么不加取地址运算符，因为str是一个数组名，已经代表了地址

printf("%s",str); s格式符会判断是否有字符串结束标志

gets(str); 输入一个字符串

puts(str); 输出一个字符串

scanf输入只能输入不带空格的字符串，因为它遇到空白字符就会输入结束了。包括空格、tab、回车等

但是gets是可以输入带空格的字符串的，它是已回车结束的。

scanf和gets使用中的细微差别！！

运行下面的程序。

将scanf换成gets 再试试。

此外，这两个函数对回车符的处理也不相同。运行下面的程序：

gets将回车读走了，但是不作为字符串的一部分。输入hello world\n

第一次输出hello，被scanf读走，第二次输出world，是被gets读走

修改一下程序

getchar 是能够将空格和回车作为有效字符读走的。

再修改下程序

进一步的再修改下程序，看一下运行结果

检查scanf的返回值，检查正确是否正确读入字符。

应该在下一次提示重新输入之前将缓冲区中的非法字符读走

再进一步看下，不用getchar。

用scanf（" "）读走了留在缓冲区中的回车，这两条语句连接起来用

这里还可以将scanf（"  "）换成getchar();

再修改下，把前面的scanf换成gets，这个时候就不用对读入的回车符进行处理了，后面的scanf前面就不需要加空格了

例10.1 从键盘输入一个人名把它显示在屏幕上

修改一下程序：

再进一步修改，将scanf 改成gets

再进一步修改：
对于这个来说，指针变量的使用意义并不大。

例10.3 从键盘输入一个带有空格的人名，然后在显示人名的前面显示"Hello",I said to

再进一步修改一下程序：

\" ----这是一个转义字符，就是双引号

fgets---同样也是可以读取带空格的， 13章文件中会讲到，这个函数更安全，可以控制输入长度，防止发生越界

上节回顾：

scanf 和gets输入字符串的区别：

   1、 scanf不能输入空格，gets能够输入空格

　2、对回车的处理也不一样 ，gets可以将回车读走，scanf不能将回车读走

fgets ：能够限制输入字符串的长度，比gets更加安全

两个输出函数，遇到字符串结束标志就结束。

printf    %s

puts（）

字符指针，看下面的例子

10.5字符串处理函数

5个常用的字符串处理函数

求字符串长度--strlen（字符串）

不包含字符串结束标志，指的是改字符串实际的长度。

 字符串输出的长度控制，使用strlen来控制，不过这种方法也不常用，更为常用的还是使用字符串结束标志

字符串复制--strcpy(目的字符串，源字符串）

 答案是不能，因为str1和str2都是地址值。

那么字符串怎么来赋值呢？要么就是编写一个函数，一个字符一个字符的赋值，要么就是使用字符串处理函数。

字符串连接--strcat（目的字符串，源字符串）；

把str1连接到str2的后面，那就意味着str2要足够大

字符串比较--strcmp（字符串1，字符串2）

 字符是根据ascii值来比较大小，那么字符串大小怎么比呢？

不能使用关系运算符来比较，因为代表的是地址。那么字符串比较函数是怎么比较大小的呢？

 返回的是ascii值相减的结果。

例10.4 按奥运会参赛国国名在字典中的顺序对其入场次序进行排序

二维字符数组可以存储多个字符串

char name[N][10] 表示可以存储N个实际长度最大为9的字符串。

排序函数SortString（） 

本章补充内容：缓冲区溢出攻击

网络黑客常常针对系统和程序自身存在的漏洞，编写相应的攻击程序

　　其中，最常见的就是对缓冲区溢出漏洞的攻击

　　几乎占到了网络攻击次数的一半以上

世界上第一个缓冲区溢出攻击

　　internet蠕虫，曾造成全球多台网络服务器瘫痪

何谓缓冲区溢出攻击？

　　利用缓冲区溢出漏洞进行的攻击

易引起缓冲区溢出攻击、不安全的函数

　 　gets（）、scanf（）、strcpy（）等不限制字符串长度，不对数组越界进行检查和限制，导致有用的堆栈数据被覆盖，给黑客攻击以可乘之机

对缓冲区溢出漏洞进行攻击的后果。

　　程序运行失败，系统崩溃

　　精确设置一些数据，让程序执行非授权的指令，进行各种非法的操作

怎么防止和检测缓冲区溢出呢？

缓冲区溢出攻击实例

通过缓冲区溢出将密码改成了me，当然了一般系统不一定这么容易就破解，主要是让大家理解缓冲区溢出的危害。

字符串的安全输入方法----修改下程序：

但是这种方法也有弊端，就是要字符串的长度变了后，就要修改数字8，比较麻烦。

再次修改程序：

fgets限制输入字符串的长度，更加灵活

前面三个不安全，但是下面的n族的相对安全，限制了处理的字符串长度。

10.6 向函数传递字符串

向函数传递字符串时

　　既可用字符数组作函数参数

　　也可用字符指针作函数参数

两种方法都属于传地址调用，传递字符串的首地址相对于传递整个字符串的内容来说，效率更高。

下面来看几个例子。尝试自己编写字符串处理函数。

1、编写字符串复制函数（用字符数组）

2、字符串拷贝---使用字符指针

 例、10.6计算实际字符个数

分别用字符数组和字符指针来编写程序。

两种方式不同之处：

字符数组作为形参：通过下标来控制循环

字符指针作为形参：直接用字符指针的自增运算来遍历

例10.7编写字符串连接函数实现strcat（）的功能，返回连接后的字符串首地址

 看一下连接函数的功能：

首先要将目的字符串的指针移动到末尾‘\0‘位置

 接下来要完成字符串复制的操作

 总结一下就是两个步骤：一是将前一个字符串指针移动到末尾，二是将源字符串从第一个字符串从目的字符串的末尾开始拷贝

但是仍然并不能实现返回连接后的字符串首地址的功能，因此需要一个指针变量记录下目的字符串原来的首地址（循环开始之前）。

通过上面的例子可以知道，字符指针既可以作为函数的形参，也可以作为函数的返回值

本章小结

如果一个字符指针指向了一个字符串常量，字符串常量存储在常量存储区，是只读的，因此不能修改字符串内容

但如果指向的是一个字符数组，并且这个字符数组是在函数内部定义的，那么这个字符数组是保存在动态存储区的。但如果改字符数组是静态的，那么保存在静态存储区，但无论是动态还是静态，保存的字符串内容和指向该字符数组的指针都是可以修改的（修改字符指针是修改的字符数组的地址）。所以一定要明确两条（1和2）：

1、明确字符串被保存到了哪里

2、明确字符指针指向了哪里

　　指向字符串常量的字符指针

　　指向字符数组的字符指针

3、向函数传递字符串

　　向函数传递字符数组

　　向函数传递字符指针

字符数组和字符指针都能够达到向函数传递字符串的目的，但是传递的不是字符串的内容，而是字符串的首地址，采用的是传地址调用的方法，被调函数通过字符串的地址来间接访问字符串的内容，还可以从函数返回字符串的地址，只要将返回值类型定义为字符指针类型。

4、字符串处理函数

拷贝、连接、比较、长度计算等等，不常用的还有很多，可以查手册

记住，数组名赋值给另一个数组名方式不能完成字符串拷贝（赋值的是地址）

并且，字符串比较的时候不能直接用关系运算符，但是字符的比较大小可以使用关系运算符。

C语言第十章字符串

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