C++：字符数组

一、字符数组介绍

数组的元素如果是字符类型，这种数组就是字符数组，字符数组可以是一维数组，可以是二维数组

（多维数组）。我们接下来主要讨论的是一维的字符数组。

char arr1[5]; //⼀维字符数组
char arr2[3][5];//⼆维字符数组

C 语言中使用双引号括起来一串字符表示字符串，这种方式虽然在 C++ 中也是支持的，但是一般我们会将这种字符串称为C语言风格的字符串。如果需要将一个C语言风格的字符串存储起来，就可以是字符数组。

1. 字符数组的初始化

char a[10]; //字符数组的创建

字符数组的创建同一维数组的创建我就不再赘述了，但是字符串数的初始化有2种方式，如下：

//方式1
char ch1[10] = "abcdef";
char ch2[] = "abcdef";//如果数组初始化的时候，数组的大小可以省略不写，数组大小会根据初
始化内容来确定
//方式2
char ch3[10] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};//对数组中的元素逐个初始化，但是最后不会有'\0'
char ch4[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};

如果调试看⼀下 ch2 和 ch4 数组的内容，我们会明显的发现，数组 ch2 中多一个 '\0' 字符，这

是因为字符串的末尾其实隐藏一个 '\0' 字符，这个 '\0' 是字符串的结束标志，在打印字符串的时

候遇到 '\0' ，打印结束。当我们把字符串存放在一个字符数组中的时候，这时候也可以把字符数组当做字符串看待。

2. 字符串长度-strlen

字符数组中存放的着字符串，这个字符数组有自己的长度，也就是数组的元素个数，这个可以使用

sizeof计算，那数组中存放的字符串的长度是多少？其实C/C++中有一个库函数叫：strlen，可以求字符串的长度，其实统计的就是字符串中 \0之前的字符个数。strlen需要的头文件是<cstring> 。

size_t strlen ( const char * str );
//str - 指针，存放的是字符串的起始地址，从这个地址开始计算字符串的⻓度

那我们应该怎么使用这个函数呢？下面给出代码演示：

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
int main()
{
 char arr[20] = "abcdef";
 cout << "数组的⻓度:" << sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) << endl;
 cout << "字符串的⻓度:" << strlen(arr) << endl;
 return 0;
}

二、字符数组的输入

1.输入没有空格字符串

使用scanf函数和字符数组来实现：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	//输入
	scanf("%s", arr);
	//输出
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

使用cin和字符数组来实现：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	//输入
	cin >> arr;
	//输出
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

上面两个代码都是将字符串读取后从数组的起始位置开始存放的，当然我们也可以指定位置位置存放，比如从数组的第二个元素的位置开始存放，如下代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	//输入
	cin >> arr + 1;//arr表示数组的起始位置，+1意思是跳过一个元素，就是第二个元素的位置
	//可以通过调试观察一下arr的内容
	cout << arr + 1;
	return 0;
}

当我们输入hello时，通过调试可以发现是从数组的第二个位置开始存放的。

2.输入有空格的字符串

scanf的方式：

当输入"hello world"的时候，实际上scanf只读取了hello就结束了，也就是遇到空格就结束了。我们在使用占位符%s输入字符串时需要注意它其实不能简单地等同于字符串。它的规则是，从当前第一个非空白字符开始读起，直到遇到空白字符（即空格、换行符、制表符等）为止。因为 %s 的读取不会包含空白字符，所以无法用来读取多个单词，除非多个 %s一起使用。这也意味着， scanf() 不适合读取可能包含空格的字符串，比如书名或歌曲名。另外有一个细节注意⼀下， scanf() 遇到 %s 占位符，会在字符串变量末尾存储一个 \0 字符。

同时 scanf() 将字符串读入字符数组时，不会检测字符串是否超过了数组长度。所以，储存字符串

时，很可能会超过数组的边界，导致预想不到的结果。为了防止这种情况，使用 %s 占位符时，可以指定读入字符串的最长长度，即写成 %[m]s ，其中的 [m] 是一个整数，表示读取字符串的最大长度，后面的字符将被丢弃，这样就不会有数组溢出的风险了。

cin的方式：

我们可以发现结果也是一样，没有任何区别。其实cin在读取一个字符串的时候，在遇到空白字符的时候，就认为字符串结束了，不再继续往后读取剩余的字符，同时将已经读取到的字符串末尾加上\0，直接存储起来。

那我们应该使用什么方式来解决这种情况的问题呢？

（1） gets 和 fgets

使用 gets 函数的方式，这种方式能解决问题，但是因为 gets 存在安全性问题，在C++11中取消了

gets ，给出了更加安全的方案： fgets。

gets 是从第一个字符开始读取，一直读取到 \n 停止，但是不会读取 \n ，也就是读取到的内容中没有包含 \n ,但是会在读取到的内容后自动加上 \0 。gets 虽然在一些编译器中能够运行成功，但也会存在警告以及潜在的问题。

scanf("%d",&n);读取一个整数后，它不会消耗输入缓冲区中的换行符（即用户按下的Enter键）。这个换行符会被gets(arr);视为有效的输入，因此gets()实际上可能不会等待用户进一步输入。当然gets()还有除此之外的不足之处，这里就不赘述了。所以在代码中还是慎用gets函数。

fgets 也是从第一个字符开始读取，最多读取 num-1 个字符，最后⼀个位置留给 \0 ，如果 num 的长度是远大于输⼊的字符串长度，就会一直读取到 \n 停止，并且会读取 \n ，将 \n 作为读取到内容的一部分，同时在读取到的内容后自动加上 \0 。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	//输入
	fgets(arr, sizeof(arr), stdin);
	//输出
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

在这里说明一下它的三个参数，第一个是我们输入的数组的地址，第二个是要输入到数组中的最大字符数（包括终止符'\0'），第三个是输入流的来源，因为我们是使用键盘输入的，所以可以使用stdin用作从标准输入中读取的参数。

char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );

（2）scanf

当然C语言中使用 scanf 函数其实也能做到读取带有空格的字符串，只是不常见而已。方式就是

将 "%s" 改成 "%[^\n]s" ，其中在 % 和 s 之间加上了 [^\n] ，意思是一直读取，直到遇到\n ，这样即使遇到空格也就不会结束了。这种方式读取，不会将 \n 读取进来，但会在读取到的字符串末尾加上 \0。

#include <cstdio>
int main()
{
	char arr[20];
	scanf("%[^\n]s", arr);
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

（3）getchar

使用 getchar 逐个字符的读取，也是可以读取一个字符串的。

#include <cstdio>
int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	char ch = 0;
	int i = 0;
	while ((ch = getchar()) != '\n')
	{
		arr[i++] = ch;
	}
	arr[i] = '\0';
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

三、字符数组的输出

1. C 语言中可以在 printf 函数中使用 %s 占位符的方式，打印字符数组中的字符串。

2. C++ 中使用 cout ，可以直接打印字符数组中的字符串内容。

3. 也可以采用循环的方式逐个字符打印字符串的内容。

以下三个演示中的cout都可以使用scanf来实现相同的效果。

//方法1
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int main()
{
	char a[] = "hello world";
	cout << a << endl;
	printf("%s\n", a);
	return 0;
}

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
//方法2
//单个字符的打印，直到\0字符,\0不打印
int main()
{
	char a[] = "hello world";
	int i = 0;
	while (a[i] != '\0')
	{
		cout << a[i];
		i++;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
//方法3
//单个字符打印，根据字符串长度来逐个打印，
// strlen可以求出字符串的长度，不包含\0
int main()
{
	char a[] = "hello world";
	int i = 0;
	for (i = 0; i < strlen(a); i++)
	{
		cout << a[i];
	}
	cout << endl;
	return 0;
}