C строку в исполняемый код. Работа со строками. Класс string. Конструкторы класса. Функции assign(), append(), insert(), replace(), erase(), find(), rfind(), compare(), c_str(). Примеры

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.

Немного теории - своеобразный ЛикБез.

Если знаете - листайте до следующего хэдера.

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…

Нам поможет valgrind

В своей предыдущей статье я также упоминал о нем. Valgrind ( , два - небольшой how-to) - очень полезная программа, которая помогает программисту отслеживать утечки памяти и ошибки контекста - как раз те вещи, которые чаще всего всплывают при работе со строками.

Давайте рассмотрим небольшой листинг, в котором реализовано что-то похожее на упомянутую мной программу, и прогоним ее через valgrind:

#include #include #include #define HELLO_STRING "Hello, Habr!\n" void main() { char *str = malloc(sizeof(char) * strlen(HELLO_STRING)); strcpy(str, HELLO_STRING); printf("->\t%s", str); free(str); }
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 #include #include #define HELLO_STRING "Hello, Habr!\n" void main() { char *str = malloc(sizeof(char) * (strlen(HELLO_STRING) + 1)); strcpy(str, HELLO_STRING); printf("->\t%s", str); free(str); }
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:

1. А если нам надо выделить память под формируемую с помощью, например, s(n)printf(..) строку? Аргументы мы не поддерживаем.
2. Внешний вид. Строка с объявлением переменной выглядит просто ужасно. Некоторые ребята к malloc еще и (char *) умудряются прикручивать, будто под плюсами пишут. В программе где регулярно требуется обрабатывать строки есть смысл найти более изящное решение.

Давайте придумаем такое решение, которое удовлетворит и нас, и valgrind.

snprintf()

int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...); - функция - расширение sprintf, которая форматирует строку и записывает ее по указателю, переданному в качестве первого аргумента. От sprintf() она отличается тем, что в str не будет записано байт больше, чем указано в size.

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 size_t strlen(const char *s);
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 #include #include void main() { /* Т.к. snprintf() не учитывает символ конца строки, прибавляем его размер к результату */ size_t needed_mem = snprintf(NULL, 0, "Hello, %s!\n", "Habr") + sizeof("\0"); char *str = malloc(needed_mem); snprintf(str, needed_mem, "Hello, %s!\n", "Habr"); printf("->\t%s", str); free(str); }
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 #include #include #define strsize(args...) snprintf(NULL, 0, args) + sizeof("\0") void main() { char *str = malloc(strsize("Hello, %s\n", "Habr!")); sprintf(str, "Hello, %s\n", "Habr!"); printf("->\t%s", str); free(str); }
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 int asprintf(char **strp, const char *fmt, ...);
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 #include #include void main() { char *str; asprintf(&str, "Hello, %s!\n", "Habr"); printf("->\t%s", str); free(str); }
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.

Заключение

В заключение я хочу сказать, что работа со строками в C - это очень сложная тема, которая имеет ряд нюансов. Например, для написания «безопасного» кода при динамическом выделении памяти рекомендуется все же использовать функцию calloc() вместо malloc() - calloc забивает выделяемую память нулями. Ну или после выделения памяти использовать функцию memset(). Иначе мусор, который изначально лежал на выделяемом участке памяти, может вызвать вопросы при дебаге, а иногда и при работе со строкой.

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!

Программист говорит:

Здравствуйте! Я прочел вашу статью. Мне было очень грустно и одновременно смешно. Особенно убивает эта ваша фраза: «Так как переменную типа char часто используют как массив, то определяют количество возможных значений». 😆 😆 😆
Я не смеюсь над вами. Создание сайта это действительно подвиг. Я лишь хочу поддержать вас советом и указать несколько ошибок.

1. Значение переменной типа char присваивается так:

Вот здесь:

Char a = *"A";

Происходит разадресация указателя на массив и в результате возвращается значение первого элемента массива т.е. ‘A’

2. Обнуление происходит так:

Char a = NULL;
char b = {};

//А так очищается строка в теле программы

"" -- этот символ называется ноль-терминатор. Он ставится в конце строки. Вы сами того не зная заполнили этим символом массив s1 из вашей статьи. А ведь можно было присвоить этот символ только нулевому элементу массива.

3. Смело пользуитесь терминологией.
Знак = это операция присваивания.
Знак * операция разадресации.
Я имею в виду вот этот фрагмент статьи: "Настолько всё оказалось просто, перед знаком = нужно было поставить знак * и нужно было объявить номер элемента (ноль соответствует первому)"

Поймите меня правильно, статья в нынешнем виде не может существовать. Не поленитесь, перепишите ее.
На вас лежит большая ответственность! Я серьезно. Страницы вашего сайта попали в первую страницу выдачи Яндекса. Много людей уже начали повторять за вами ошибки.

Удачи! Вы справитесь!

:
Я это давно знаю, просто трудно перечитывать 200 статей постоянно, чтобы что-то исправить. А некоторые грубые типы так пишут, что даже зная, что лучше исправить, исправлять совсем не охота.

Я буду рад исправить и другие ошибки. поправить неточности, если они выскочат. Я ценю вашу помощь. спасибо.Я это давно знаю, просто трудно перечитывать 200 статей постоянно, чтобы что-то исправить. А некоторые грубые типы так пишут, что даже зная, что лучше исправить, исправлять совсем не охота.
С вашим char b = {}; Это не обнуление совсем. проверили бы хотя б.
если говорить о нулевом символе "" ; Я хорошо знал, когда заполнял им строку и цель была в том, чтобы показать настоящее очищение, а не видимое на глаз, ибо в строку входит мусор, который иногда мешает. Вы бы с терминами сами поаккуратнее, "символ нуль-терминации" или просто "нулевой символ", не терминатор))) А символ-терминатор звучит просто круто.

Статью я модернизирую, но я не буду переходить в чужой стиль. Если я посчитаю, что новичку понятнее так, а не как хочется, то я оставлю именно так. Вы тоже поймите меня правильно. Слово "знак" слабому еще новичку намного проще понять и запомнить чем определение и название каждого знака. В этом нет совсем ошибки, знак он и есть - знак. Меньше акцента на одно дает больше акцента на другое.

Я буду рад исправить и другие ошибки. поправить неточности, если они выскочат. Я ценю вашу помощь. спасибо.

Здравствуйте еще раз!
Хочу пояснить. Термином "ноль-терминатор" (terminator с англ. ограничитель) пользовался мой преподаватель в ВУЗе. Видимо это old school!
Что касается обнуления строк.
char b = {}; Это действительно обнуление. Весь массив заполнен нулями. Не верите -- проверьте!
Если рассматривать строку в её естественном, бытовом смысле, то "пустой" будет та строка в которой нет ни одного символа. Поэтому в 99.9% случаев достаточно поставить в начало нулевой символ. Обычно обработка строки идет до первого нулевого символа а какие символы идут за ним уже не важно. Я понимаю что вы хотели обнулить строку. Просто решил предложить проверенный временем классический вариант.

:
Когда "Обычно обработка строки идет до первого нулевого символа а какие символы идут за ним уже не важно" - да, строка обнуляется
Если рассматривать "реальное обнуление всех ячеек строки (о котором писал я)" - нет, не обнуление и, даже, первый символ не нулевой. Я этим вариантом проверял. MinGW(CodeBlock) - весь массив отдает символ "a"
не думаю, что это повод для споров.

В программе строки могут определяться следующим образом:

• как строковые константы;
• как массивы символов;
• через указатель на символьный тип;
• как массивы строк.

Кроме того, должно быть предусмотрено выделение памяти для хранения строки.

Любая последовательность символов, заключенная в двойные кавычки «» , рассматривается как строковая константа .

Для корректного вывода любая строка должна заканчиваться нуль-символом "\0" , целочисленное значение которого равно 0. При объявлении строковой константы нуль-символ добавляется к ней автоматически. Так, последовательность символов, представляющая собой строковую константу, будет размещена в оперативной памяти компьютера, включая нулевой байт.

Под хранение строки выделяются последовательно идущие ячейки оперативной памяти. Таким образом, строка представляет собой массив символов. Для хранения кода каждого символа строки отводится 1 байт.

Для помещения в строковую константу некоторых служебных символов используются символьные комбинации. Так, если необходимо включить в строку символ двойной кавычки, ему должен предшествовать символ «обратный слеш»: ‘\»‘ .

Строковые константы размещаются в статической памяти. Начальный адрес последовательности символов в двойных кавычках трактуется как адрес строки. Строковые константы часто используются для осуществления диалога с пользователем в таких функциях, как printf() .

При определении массива символов необходимо сообщить компилятору требуемый размер памяти.

char m;

Компилятор также может самостоятельно определить размер массива символов, если инициализация массива задана при объявлении строковой константой:

char m2=;
char m3={"Т","и","х","и","е"," ","д","о","л","и","н","ы"," ","п","о","л","н","ы"," ","с","в","е","ж","е","й"," ","м","г","л","о","й","\0" };

В этом случае имена m2 и m3 являются указателями на первые элементы массивов:

• m2 эквивалентно &m2
• m2 эквивалентно ‘Г’
• m2 эквивалентно ‘o’
• m3 эквивалентно &m3
• m3 эквивалентно ‘x’

При объявлении массива символов и инициализации его строковой константой можно явно указать размер массива, но указанный размер массива должен быть больше, чем размер инициализирующей строковой константы:

char m2="Горные вершины спят во тьме ночной." ;

Для задания строки можно использовать указатель на символьный тип .

char *m4;

В этом случае объявление массива переменной m4 может быть присвоен адрес массива:

m4 = m3;
*m4 эквивалентно m3="Т"
*(m4+1) эквивалентно m3="и"

Здесь m3 является константой-указателем. Нельзя изменить m3 , так как это означало бы изменение положения (адреса) массива в памяти, в отличие от m4 .

Для указателя можно использовать операцию увеличения (перемещения на следующий символ):

Массивы символьных строк

Иногда в программах возникает необходимость описание массива символьных строк . В этом случае можно использовать индекс строки для доступа к нескольким разным строкам.

char *poet = {"Погиб поэт!", "- невольник чести -" ,
"Пал," , "оклеветанный молвой…" };

В этом случае poet является массивом, состоящим из четырех указателей на символьные строки. Каждая строка символов представляет собой символьный массив, поэтому имеется четыре указателя на массивы. Указатель poet ссылается на первую строку:
*poet эквивалентно "П" ,
*poet[l] эквивалентно "-" .

Инициализация выполняется по правилам, определенным для массивов.
Тексты в кавычках эквивалентны инициализации каждой строки в массиве. Запятая разделяет соседние
последовательности.
Кроме того, можно явно задавать размер строк символов, используя описание, подобное такому:

char poet;

Разница заключается в том, что такая форма задает «прямоугольный» массив, в котором все строки имеют одинаковую длину.

Свободный массив

Описание

сhar *poet;

определяет свободный массив, где длина каждой строки определяется тем указателем, который эту строку инициализирует. Свободный массив не тратит память напрасно.

Операции со строками

Большинство операций языка Си, имеющих дело со строками, работает с указателями. Для размещения в оперативной памяти строки символов необходимо:

• выделить блок оперативной памяти под массив;
• проинициализировать строку.

Для выделения памяти под хранение строки могут использоваться функции динамического выделения памяти . При этом необходимо учитывать требуемый размер строки:

char *name;
name = (char *)malloc(10);
scanf("%9s" , name);

Для ввода строки использована функция scanf() , причем введенная строка не может превышать 9 символов. Последний символ будет содержать "\0" .

Функции ввода строк

Для ввода строки может использоваться функция scanf() . Однако функция scanf() предназначена скорее для получения слова, а не строки. Если применять формат "%s" для ввода, строка вводится до (но не включая) следующего пустого символа, которым может быть пробел, табуляция или перевод строки.

Для ввода строки, включая пробелы, используется функция

char * gets(char *);

или её эквивалент

char * gets_s(char *);

В качестве аргумента функции передается указатель на строку, в которую осуществляется ввод. Функция просит пользователя ввести строку, которую она помещает в массив, пока пользователь не нажмет Enter .

Функции вывода строк

Для вывода строк можно воспользоваться рассмотренной ранее функцией

printf("%s" , str); // str - указатель на строку

или в сокращенном формате

printf(str);

Для вывода строк также может использоваться функция

int puts (char *s);

которая печатает строку s и переводит курсор на новую строку (в отличие от printf() ). Функция puts() также может использоваться для вывода строковых констант, заключенных в кавычки.

Функция ввода символов

Для ввода символов может использоваться функция

char getchar();

которая возвращает значение символа, введенного с клавиатуры. Указанная функция использовалась в рассмотренных ранее примерах для задержки окна консоли после выполнения программы до нажатия клавиши.

Функция вывода символов

Для вывода символов может использоваться функция

char putchar(char );

которая возвращает значение выводимого символа и выводит на экран символ, переданный в качестве аргумента.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

#include
#include
#include
int main() {
char s, sym;
int count, i;
system("chcp 1251" );
system("cls" );
printf("Введите строку: " );
gets_s(s);
printf("Введите символ: " );
sym = getchar();
count = 0;
for (i = 0; s[i] != "\0" ; i++)
{
if (s[i] == sym)
count++;
}
printf("В строке\n" );
puts(s); // Вывод строки
printf("символ " );
putchar(sym); // Вывод символа
printf(" встречается %d раз" , count);
getchar(); getchar();
return 0;
}

Результат выполнения

Основные функции стандартной библиотеки string.h

Основные функции стандартной библиотеки string.h приведены в таблице.

Функция	Описание
char *strcat(char *s1, char *s2)	присоединяет s2 к s1, возвращает s1
char *strncat(char *s1, char *s2, int n)	присоединяет не более n символов s2 к s1, завершает строку символом "\0", возвращает s1
char *strсpy(char *s1, char *s2)	копирует строку s2 в строку s1, включая "\0", возвращает s1
); strncpy(m3, m1, 6); // не добавляет "\0" в конце строки puts("Результат strncpy(m3, m1, 6)" ); puts(m3); strcpy(m3, m1); puts("Результат strcpy(m3, m1)" ); puts(m3); puts("Результат strcmp(m3, m1) равен" ); printf("%d" , strcmp(m3, m1)); strncat(m3, m2, 5); puts("Результат strncat(m3, m2, 5)" ); puts(m3); strcat(m3, m2); puts("Результат strcat(m3, m2)" ); puts(m3); puts("Количество символов в строке m1 равно strlen(m1) : " ); printf("%d\n" , strlen(m1)); _strnset(m3, "f" , 7); puts("Результат strnset(m3, "f" , 7)" ); puts(m3); _strset(m3, "k" ); puts("Результат strnset(m3, "k" )" ); puts(m3); getchar(); return 0; } Результат выполнения

Библиотека функций языков С и C++ включает богатый набор функций обработки строк и символов. Строковые функции работают с символьными массивами, завершающимися нулевыми символами. В языке С для использования строковых функций необходимо включить в начало модуля программы заголовочный файл , а для символьных - заголовочный файл . В языке C++ для работы со строковыми и символьными функциями используются заголовки и соответственно. В этой главе для простоты изложения используются имена С-заголовков.

Поскольку в языках С и C++ при выполнении операций с массивами не предусмотрен автоматический контроль нарушения их границ, вся ответственность за переполнение массивов ложится на плечи программиста. Пренебрежение этими тонкостями может привести программу к аварийному отказу.

В языках С и C++ печатаемыми являются символы, отображаемые на терминале. В ASCII-средах они расположены между пробелом(0x20) и тильдой(OxFE). Управляющие символы имеют значения, лежащие в диапазоне между нулем и Ox1F; к ним также относится символ DEL(Ox7F).

Исторически сложилось так, что аргументами символьных функций являются целые значения, из которых используется только младший байт. Символьные функции автоматически преобразуют свои аргументы в тип unsigned char. Безусловно, вы вольны вызывать эти функции с символьными аргументами, поскольку символы автоматически возводятся в ранг целых в момент вызова функции.

В заголовке определен тип size_t, который является результатом применения оператора sizeof и представляет собой разновидность целого без знака.

В версии С99 к некоторым параметрам нескольких функций, первоначально определенных в версии С89, добавлен квалификатор restrict. При рассмотрении каждой такой функции будет приведен ее прототип, используемый в среде С89(а также в среде C++), а параметры с атрибутом restrict будут отмечены в описании этой функции.

Список функций

Проверка на принадлежность

isalnum - Проверка на принадлежность символа к алфавитно-цифровым
isalpha - Проверка на принадлежность символа к буквам
isblank - Проверка пустого символа
iscntrl - Проверка на принадлежность символа к управляющим
isdigit - Проверка на принадлежность символа к цифровым
isgraph - Проверка на принадлежность символа к печатным но не к пробелу
islower - Проверка на принадлежность символа к строчным
isprint - Проверка на принадлежность символа к печатным
ispunct - Проверка на принадлежность символа к знакам пунктуации
isspace - Проверка на принадлежность символа к пробельным
isupper - Проверка на принадлежность символа к прописным
isxdigit - Проверка на принадлежность символа к шестнадцатеричным

Работа с символьными массивами

memchr - Просматривает массив чтобы отыскать первое вхождение символа
memcmp - Сравнивает определённое количество символов в двух массивах
memcpy - Копирует символы из одного массива в другой
memmove - Копирует символы из одного массива в другой с учётом перекрытия массивов
memset - Заполняет определённое количество символов массива заданным

Манипуляции над строками

strcat - Присоединяет копию одной строки к заданной
strchr - Возвращает указатель на первое вхождение младшего байта заданного параметра
strcmp - Сравнивает в лексикографическом порядке две строки
strcoll - Сравнивает одну строку с другой в соответствии с параметром setlocale
strcpy - Копирует содержимое одной строки в другую
strcspn - Возвращает строку в которой отсутствуют заданные символы
strerror - Возвращает указатель на строку содержащую системное сообщение об ошибке
strlen - Возвращает длину строки с завершающим нулевым символом

Строки в C++

Строка - последовательность (массив) символов. Если в выражении встречается одиночный символ, он должен быть заключен в одинарные кавычки . При использовании в выражениях строка заключается в двойные кавычки. Признаком конца строки является нулевой символ \0 . В C++ строки можно описать с помощью символов (массив элементов типа char ), в котором следует предусмотреть место для хранения признака конца строки.

Например, описание строки из 25 символов должно выглядеть так:

Можно описать и массив строк:

Определен массив из 3 строк по 25 байт в каждой.

Для работы с указателями можно использовать (char * ). Адрес первого символа будет начальным значением указателя.

Рассмотрим пример объявления и вывода строк.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

#include «stdafx.h» #include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL,«Rus» ) ; //описываем 3 строки, s3- указатель char s2[ 20 ] , * s3, s4[ 30 ] ; cout << «s2=» ; cin >> s2; //ввод строки s2 cout << «s2=» << s2<< endl; //запись в s3 адреса строки, где хранится s4. Теперь в переменных //(указателях) s3 и s4 хранится значение одного и того же адреса s3= s4; cout << «s3=» ; cin >> s3; //ввод строки s3 //вывод на экран строк s3 и s4, хотя в результате присваивния s3=s4; //теперь s3 и s4 — это одно и тоже cout << «s3=» << s3<< endl; cout << «s4=» << s4<< endl; system («pause» ) ; return 0 ; }

Результат работы программы:

Но следует отметить, что если пользователь введет в одну переменную слова разделенные пробелом, то программа будет работать иначе:

Все дело в том, что функция cin вводит строки до встретившегося пробела. Более универсальной функцией является getline .

cin.getline(char *s, int n);

Предназначена для ввода с клавиатуры строки s с пробелами, в строке не должно быть более n символов. Следовательно, для корректного ввода строк, содержащих пробел, необходимо в нашей программе заменить cin>>s на cin.getline(s, 80) .

Операции над строками

Строку можно обрабатывать как массив символов, используя алгоритмы обработки массивов или с помощью специальных функций обработки строк, некоторые из которых приведены ниже. Для работы с этими строками необходимо подключить библиотеку cstring .

Для преобразования числа в строку можно воспользоваться функцией sprintf из библиотеки stdio.h .

Некоторые функции работы со строками:

Прототип функции	Описание функции
size_t strlen(const char *s)	вычисляет длину строки s в байтах.
char *strcat(char *dest, const char *scr)	присоединяет строку src в конец строки dest, полученная срока возвращается в качестве результата
char *strcpy(char *dest, const char *scr)	копирует строку scr в место памяти, на которое указывает dest
char strncat(char *dest, const char *dest, size_t maxlen)	присоединяет строку maxlen символов строки src в конец строки dest
char *strncpy(char *dest, const char *scr, size_t maxlen)	копирует maxlen символов строки src в место памяти, на которое указывает dest
int ctrcmp(const char *s1, const char *s2)	сравнивает две строки в лексикографическом порядке с учетом различия прописных и строчных букв, функция возвращает 0, если строки совпадают, возвращает - 1, если s1 располагается в упорядоченном по алфавиту порядке раньше, чем s2, и 1 - в противоположном случае.
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t maxlen)	сравнивает maxlen символов двух строк в лексикографическом порядке, функция возвращает 0, если строки совпадают, возвращает - 1, если s1 располагается в упорядоченном по алфавиту порядке раньше, чем s2, и 1 - в противоположном случае.
double atof(const char *s)	преобразует строку в вещественное число, в случае неудачного преобразования возвращается число 0
long atol(const char *s)	преобразует строку в длинное целое число, в случае неудачного преобразования возвращается 0
char *strchr(const char *s, int c);	возвращает указатель на первое вхождение символа c в строку, на которую указывает s . Если символ c не найден, возвращается NULL
char *strupr(char *s)	преобразует символы строки, на которую указывает s, в символы верхнего регистра, после чего возвращает ее

Тип данных string

Кроме работы со строками, как с массивом символов, в C++ существует специальный тип данных string . Для ввода переменных этого типа можно использовать cin , или специальную функцию getline .

getline(cin, s);

Здесь s - имя вводимой переменной типа string .

При описании переменной этого типа можно сразу присвоить значение этой переменной.

string var(s);

Здесь var - имя переменной, s - строковая константа. В результате этого оператора создается переменная var типа string , и в нее записывается значение строковой константы s . Например,

string v(«Hello»);

Создается строка v , в которую записывается значение Hello .

Доступ к i-му элементу строки s типа string осуществляется стандартным образом s[i] . Над строками типа string определенны следующие операции:

• присваивания, например s1=s2;
• объединения строк (s1+=s2 или s1=s1+s2) - добавляет к строке s1 строку s2, результат храниться в строке s1, пример объединения строк:

• сравнения строк на основе лексикографического порядка: s1=s2, s1!=s2, s1s2, s1<=s2, s1>=s2 - результатом будет логическое значение;

При обработке строк типа string можно использовать следующие функции:

• s.substr(pos, length) - возвращает подстроку из строки s , начиная с номера pos длинной length символов;
• s.empty() - возвращает значение true, если строка s пуста, false - в противном случае;
• s.insert(pos, s1) - вставляет строку s1 в строку s , начиная с позиции pos ;
• s.remove(pos, length) - удаляет из строки s подстроку length длинной pos символов;
• s.find(s1, pos) - возвращает номер первого вхождения строки s1 в строку s , поиск начинается с номера pos , параметр pos может отсутствовать, в этом случае поиск идет с начала строки;
• s.findfirst(s1, pos) - возвращает номер первого вхождения любого символа из строки s1 в строку s , поиск начинается с номера pos , который может отсутствовать.

Русский язык для строк

Думаю вы уже заметили, что при выводе русских букв, в консоли появляются «левые» символы. Для того чтобы избежать этого недоразумения, необходимо воспользоваться сторонней функцией CharToOemA . Подключаем библиотеку windows.h , она нужна для того, чтобы наша функция могла преобразовать строки в другую кодировку. Также, нам понадобиться дополнительный символьный массив. Исходный код программы будет выглядеть вот так:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

#include «stdafx.h» #include #include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL,«Rus» ) ; char s[ 255 ] = { » Меня надо преобразовать « } ; char * pre= new char [ 255 ] ; CharToOemA(s, pre) ; //преобразовываем cout << s; delete pre; system («pause>>void» ) ; return 0 ; }

Способ только что описанный достаточно не удобен. Но существует более простой вариант решения «русской» проблемы. Как видите, в программе используется функция setlocale(), вместо этого удобнее вписать в главную функцию следующую конструкцию.