Строковый тип в си. Работа со строками. Класс string. Конструкторы класса. Функции assign(), append(), insert(), replace(), erase(), find(), rfind(), compare(), c_str(). Примеры

3. Каким образом осуществляется объявление переменной типа string ? Примеры

Объявление переменной типа string осуществляется точно так же как и обычной переменной. Возможный вариант объявления с одновременной инициализацией.

4. Какие преимущества и недостатки дает использование класса string в сравнении с типом char* ?

Создание нового типа string было обусловлено недостатками работы с строками символов, который демонстрировал тип char* . В сравнении с типом char* тип string имеет следующие основные преимущества:

• возможность обработки строк стандартными операторами C++ (= , + , = = , <> и т.п.). Как известно, при использовании типа char* даже наиболее простые операции со строками выглядели сложно и требовали написания чрезмерного программного кода;
• обеспечение лучшей надежности (безопасности) программного кода. Например, при копировании строк, тип string обеспечивает соответствующие действия, которые могут возникнуть в случае, если строка-источник имеет больший размер чем строка-приемник;
• обеспечение строки, как самостоятельного типа данных. Объявление типа string как строки есть единым для всех переменных в программе, которая обеспечивает непротиворечивость данных.

Основным недостатком типа string в сравнении с типом char* , есть замедленная скорость обработки данных. Это связано с тем, что тип string – это, фактически, контейнерный класс. А работа с классом требует дополнительной реализации программного кода, который, в свою очередь занимает лишнее время.

5. Какие операторы можно использовать с объектами класса string ?

Класс string есть удобен тем, что позволяет удобно манипулировать строками, используя стандартные (перегруженные) операторы.

С объектами класса string можно использовать нижеследующие операторы

• = – присваивание
• + – конкатенация (объединение строк)
• += – присваивание с конкатенацией
• == – равенство
• != – неравенство
• < – меньше
• <= – меньше или равно
• > – больше
• >= – больше или равно
• – индексация

Пример, который демонстрирует использование вышеприведенных операторов

6. Содержит ли класс string конструкторы?

Как и любой класс, класс string имеет ряд конструкторов. Основные из них следующие:

String(); string(const char * str); string(const string & str);

7. Примеры инициализации с помощью конструкторов

Ниже приведены примеры инициализации переменных типа string

String s1("Hello!" ); string s2 = "Hello!" ; // инициализация - конструктор string(const char * str) char * ps = "Hello" ; string s3(ps); // инициализация string s4(s3); // инициализация - конструктор string(const string & str) string s5; // инициализация - конструктор string()

8. Присваивание строк. Функция assign() . Примеры

Чтобы присвоить одну строку другой, можно применить один из двух методов:

• использовать оператор присваивания ‘=’ ;
• использовать функцию assign() из класса string .

Функция assign() имеет несколько перегруженных реализаций.

Первый вариант – это вызов функции без параметров

String &assign(void );

В этом случае происходит простое присваивание одной строки другой.

Второй вариант позволяет копировать заданное количество символов из строки:

String &assign(const string & s, size_type st, size_type num);

• s – объект, из которого берется исходная строка;
• st – индекс (позиция) в строке, из которой начинается копирование num символов;
• num – количество символов, которые нужно скопировать из позиции st ;
• size_type – порядковый тип данных.

Третий вариант функции assign() копирует в вызывающий объект первые num символов строки s :

String & assign(const char * s, size_type num);

• s – строка, которая завершается символом ‘\0’ ;
• num – количество символов, которые копируются в вызывающий объект. Копируются первые num символов из строки s .

Ниже приведен пример с разными реализациями функции assign() .

Пример.

9. Объединение строк. Функция append() . Пример

Для объединения строк используется функция append() . Для добавления строк также можно использовать операцию ‘+’ , например:

String s1; string s2; s1 = "abc" ; s2 = "def" ; s1 = s1 + s2; // s1 = "abcdef"

Однако, функция append() хорошо подходит, если нужно добавлять часть строки.

Функция имеет следующие варианты реализации:

String &append(const string & s, size_type start); string &append(const char * s, size_type num);

В первом варианте реализации функция получает ссылку на строчный объект s , который добавляется к вызывающему объекту. Во втором варианте реализации функция получает указатель на строку типа const char * , которая завершается символом ‘\0’ .

Пример. Демонстрация работы функции append() .

String s1 = "abcdef" ; s2 = "1234567890" ; append(s2, 3, 4); // s1 = "abcdef4567" char * ps = "1234567890" ; s1 = "abcdef" ; s1.append(ps, 3); // s1 = "abcdef123"

10. Вставка символов в строке. Функция insert() . Пример

Чтобы вставить одну строку в заданную позицию другой строки нужно использовать функцию insert() , которая имеет несколько вариантов реализации.

Первый вариант функции позволяет вставить полностью всю строку s в заданную позицию start вызывающей строки (вызывающего объекта):

String & insert(size_type start, const string &s);

Второй вариант функции позволяет вставить часть (параметры insStart , num ) строки s в заданную позицию start вызывающей строки:

String & insert(size_type start, const string &s, size_type insStart, size_type num);

В вышеприведенных функциях:

• s – строка, которая вставляется в вызывающую строку;
• start – позиция в вызывающей строке, из которой осуществляется вставка строки s ;
• insStart – позиция в строке s , из которой происходит вставка;
• num – количество символов в строке s , которые вставляются с позиции insStart .

11. Замена символов в строке. Функция replace() . Пример

Функция replace() выполняет замену символов в вызывающей строке. Функция имеет следующие варианты реализации:

String &replace(size_type start, size_type num, const string &s); string &replace(size_type start, size_type num, const string &s, size_type replStart, size_type replNum);

В первом варианте реализации вызывающая строка заменяется строкой s . Есть возможность задать позицию (start ) и количество символов (num ) в вызывающей строке, которые нужно заменить строкой s .

Второй вариант функции replace() отличается от первого тем, что позволяет заменять вызывающую строку только частью строки s . В этом случае задаются два дополнительных параметра: позиция replStart и количество символов в строке s , которые образуют подстроку, которая заменяет вызывающую строку.

Пример. Демонстрация работы функции replace() .

String s1 = "abcdef" ; string s2 = "1234567890" ; s2.replace(2, 4, s1); // s2 = "12abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(3, 2, s1); // s2 = "123abcdef67890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1); // s2 = "12345abcdef7890" // замена символов, функция replace() string s1 = "abcdef" ; string s2 = "1234567890" ; s2.replace(2, 4, s1); // s2 = "12abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(3, 2, s1); // s2 = "123abcdef67890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1); // s2 = "12345abcdef7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(5, 1, s1, 2, 3); // s2 = "12345cde7890" s2 = "1234567890" ; s2.replace(4, 2, s1, 0, 4); // s2 = "1234abcd7890"

12. Удаление заданного количества символов из строки. Функция erase() . Пример

Для удаления символов из вызывающей строки используется функция erase() :

String & erase(size_type index=0, size_type num = npos);

• index – индекс (позиция), начиная из которой нужно удалить символы в вызывающей строке;
• num – количество символов, которые удаляются.

Пример.

String s = "01234567890" ; s.erase(3, 5); // s = "012890" s = "01234567890" ; s.erase(); // s = ""

13. Поиск символа в строке. Функции find() и rfind() . Примеры

В классе string поиск строки в подстроке можно делать двумя способами, которые отличаются направлением поиска:

• путем просмотра строки от начала до конца с помощью функции find() ;
• путем просмотра строки от конца к началу функцией rfind() .

Прототип функции find() имеет вид:

Size_type find(const string &s, size_type start = 0) const ;

• s – подстрока, которая ищется в строке, что вызывает данную функцию. Функция осуществляет поиск первого вхождения строки s . Если подстрока s найдена в строке, что вызвала данную функцию, тогда возвращается позиция первого вхождения. В противном случае возвращается -1;

Прототип функции rfind() имеет вид:

Size_type rfind(const string &s, size_type start = npos) const ;

• s – подстрока, которая ищется в вызывающей строке. Поиск подстроки в строке осуществляется от конца к началу. Если подстрока s найдена в вызывающей строке, то функция возвращает позицию первого вхождения. В противном случае функция возвращает -1;
• npos – позиция последнего символа вызывающей строки;
• start – позиция, из которой осуществляется поиск.

Пример 1. Фрагмент кода, который демонстрирует результат работы функции find()

Пример 2. Демонстрация работы функции rfind() .

14. Сравнение частей строк. Функция compare() . Пример

Поскольку тип string есть классом, то, чтобы сравнить две строки между собой можно использовать операцию ‘= =’ . Если две строки одинаковы, то результат сравнения будет true . В противном случае, результат сравнения будет false .

Но если нужно сравнить часть одной строки с другой, то для этого предусмотрена функция compare() .

Прототип функции compare() :

• s – строка, которая сравнивается с вызывающей строкой;
• start – позиция (индекс) в строке s , из которой начинается просмотр символов строки для сравнения;
• num – количество символов в строке s , которые сравниваются с вызывающей строкой.

Функция работает следующим образом. Если вызывающая строка меньше строки s , то функция возвращает -1 (отрицательное значение). Если вызывающая строка больше строки s , функция возвращает 1 (положительное значение). Если две строки равны, функция возвращает 0.

Пример . Демонстрация работы функции compare() :

15. Получение строки с символом конца строки ‘\0’ (char * ). Функция c_str() . Пример

Чтобы получить строку, которая заканчивается символом ‘\0’ используется функция c_str() .

Прототип функции:

Функция объявлена с модификатором const . Это означает, что функция не может изменять вызывающий объект (строку).

Пример 1 . Преобразование типа string в const char * .

Пример 2.

Ниже продемонстрирован перевод строки из string в тип System::String для отображения его в элементе управления типа Label

В этом уроке мы с вами будем обсуждать строки в стиле Си, возможно, вы уже видели эти строки у нас на сайте или в любом другом учебнике. На самом деле, си-строки — это всего лишь массивы символов но, со своей спецификой, таким образом, мы всегда знаем, где конец строки. В этой статье мы рассмотрим несколько функций для работы со строками, например, вы — копирование, конкатенация, получить длину строки.

Что такое строки?

Отметим, что наряду со строками в стиле С, которые, по сути, являются простыми массивами, есть также строковые литералы, такие как этот "literal" . В действительности, что строки, что литералы — это просто наборы символов, расположенных рядом в памяти компьютера. Но между массивами и литералами все таки есть разница, литералы нельзя изменять и строки — можно.

Любая функция, которая принимает строку в стиле С, также может принимать в качестве параметра — литерал. В си также есть некоторые сущности, которые могут выглядеть как строки, хотя, на самом деле, они таковыми не являются. Я сейчас говорю о символах, они заключены в одинарные кавычки, вот пример — "а" , как видите, это не строка. Символ можно, в определенном месте, присвоить строке, но символы не могут быть обработаны в виде строки. Если вы помните, массивы работают как указатели, поэтому, если вы передаете один символ в строку, это будет считаться ошибкой.

Из всего выше сказанного вы должны были понять, что строки — это массивы символов, а строковые литералы — слова, окруженные двойными кавычками. Вот еще один пример литерала:

"Это статическая строка"

Вы еще не забыли про специфику строк, которая упоминалась немного выше? Так вот, Си-строки всегда должны завершаться нулевым символом, буквально — "\0" . Поэтому, чтобы объявить строку, состоящую из 49 букв, необходимо зарезервировать дополнительную ячейку под нулевой символ:

Char myString;

Как видно из примера, длинна массива — 50 символов, 49 из которых займет строка и один, последний займет нулевой символ. Важно помнить, что в конце си-строк всегда должен быть нуль-символ, точно так же как и в конце каждого предложения есть точка. Хотя нуль символ не отображается при выводе строки, он все-равно занимает место в памяти. Поэтому, технически, в массиве из пятидесяти элементов вы смогли бы сохранить только 49 букв, потому что, последний символ нужен для завершения строки. Кроме того, указатели также могут быть использованы в качестве строки. Если вы читали статью про , вы можете сделать нечто подобное:

Char *myString; // указатель типа char myString = malloc(sizeof(*myString) * 64); // выделение памяти

В этом примере мы выделили 64 ячейки в памяти для массива myString . Для высвобождения памяти воспользуйтесь функцией free() .

Free(myString);

Использование строк

Строки полезно использовать тогда, когда вам необходимо выполнять различные операции с текстовой информацией. Например, если вы хотите, чтобы пользователь вводил имя в программу, вы должны использовать строку. Использование функции scanf() для ввода строки — работает, но это может привести к переполнению буфера. Ведь входная строка может оказаться больше, чем размер строки-буфера. Есть несколько способов для решения этой проблемы, но самый простой способ — это использовать , которая объявлена в заголовочном файле .

Когда считывает входные данные от пользователя, она будет читать все символы, кроме последнего. После этого в конец считанной строки, поместит нулевой терминатор. Функция fgets() будет cчитывать символы до тех пор, пока пользователь не нажмет Enter . Давайте посмотрим пример использования fgets() :

#include int main() { char myString; // длинная строка printf("Введите длинную строку: "); fgets(myString, 100, stdin); // считываем из потока ввода строку printf("Вы ввели следующую строку: %s", myString); getchar(); }

Первым параметром для fgets() является строка, второй параметр — размер строки и третий параметр — это указатель на входной поток данных.

Результат работы программы:

<ВВОД>...

Как видите, из вывода программы, во входную строку попал символ новой строки — "\n" . Так случилось из-за того, что fgets() считала в строку myString нажатие кнопки Enter и завершила работу. Это означает, что вам может понадобиться вручную удалить символ новой строки. Один из способов сделать это, посимвольный перебор. Давайте доработаем программу и удалим символ новой строки:

#include int main() { char myString; // длинная строка printf("Введите длинную строку: "); fgets(myString, 100, stdin); // читываем из потока ввода строку int i; for (i = 0; i < 100; i++) { if (myString[i] == "\n") { myString[i] = "\0"; break; } } printf("Вы ввели следующую строку: %s", myString); getchar(); }

Обратите внимание, что если входная строка содержит меньше 100 символов, то в строку попадет и символ новой строки. Поэтому мы можем удалить этот символ, используя простой перебор. В программу мы добавили цикл, в котором перебираем символы строки, строки 12-19 . И когда нам встречается символ новой строки, мы его заменяем нулевым символом, строка 16 . Результат работы программы:

Введите длинную строку: Судьба оставляет свой отпечаток Вы ввели следующую строку: Судьба оставляет свой отпечаток Для закрытия данного окна нажмите <ВВОД>...

На этом пока все. В следующей статье я расскажу вам о специальных функциях для работы со строками.

P.S.: Все мы любим смотреть разные видео-записи, но иногда бывает так, что не всегда получается воспроизвести некоторые форматы видео-файлов. Так вот, решить эту проблему можно с помощью программы — xilisoft converter ultimate . Вы без труда сможете быстро переконвертировать видео из одного формата в другой. Кроме того, эта программа умеет конвертировать еще и аудио-файлы, и анимированные изображения.

--- Руководство по C# --- Строки

С точки зрения регулярного программирования строковый тип данных string относится к числу самых важных в C#. Этот тип определяет и поддерживает символьные строки. В целом ряде других языков программирования строка представляет собой массив символов. А в C# строки являются объектами. Следовательно, тип string относится к числу ссылочных.

Построение строк

Самый простой способ построить символьную строку - воспользоваться строковым литералом . Например, в следующей строке кода переменной ссылки на строку str присваивается ссылка на строковый литерал:

String str = "Пример строки";

В данном случае переменная str инициализируется последовательностью символов "Пример строки". Объект типа string можно также создать из массива типа char. Например:

Char chararray = {"e", "x", "a", "m", "p", "l", "e"}; string str = new string(chararray);

Как только объект типа string будет создан, его можно использовать везде, где только требуется строка текста, заключенного в кавычки.

Постоянство строк

Как ни странно, содержимое объекта типа string не подлежит изменению. Это означает, что однажды созданную последовательность символов изменить нельзя. Но данное ограничение способствует более эффективной реализации символьных строк. Поэтому этот, на первый взгляд, очевидный недостаток на самом деле превращается в преимущество. Так, если требуется строка в качестве разновидности уже имеющейся строки, то для этой цели следует создать новую строку, содержащую все необходимые изменения. А поскольку неиспользуемые строковые объекты автоматически собираются в "мусор", то о дальнейшей судьбе ненужных строк можно даже не беспокоиться.

Следует, однако, подчеркнуть, что переменные ссылки на строки (т.е. объекты типа string) подлежат изменению, а следовательно, они могут ссылаться на другой объект. Но содержимое самого объекта типа string не меняется после его создания.

Рассмотрим пример:

Static void addNewString() { string s = "This is my stroke"; s = "This is new stroke"; }

Скомпилируем приложение и загрузим результирующую сборку в утилиту ildasm.exe . На рисунке показан CIL-код, который будет сгенерирован для метода void addNewString():

Обратите внимание на наличие многочисленных вызовов кода операции ldstr (загрузка строки). Этот код операции ldstr в CIL предусматривает выполнение загрузки нового объекта string в управляемую кучу. В результате предыдущий объект, в котором содержалось значение "This is my stroke", будет в конечном итоге удален сборщиком мусора.

Работа со строками

В классе System.String предоставляется набор методов для определения длины символьных данных, поиска подстроки в текущей строке, преобразования символов из верхнего регистра в нижний и наоборот, и т.д. Далее мы рассмотрим этот класс более подробно.

Поле, индексатор и свойство класса String

В классе String определено единственное поле:

Public static readonly string Empty;

Поле Empty обозначает пустую строку, т.е. такую строку, которая не содержит символы. Этим оно отличается от пустой ссылки типа String, которая просто делается на несуществующий объект.

Помимо этого, в классе String определен единственный индексатор, доступный только для чтения:

Public char this { get; }

Этот индексатор позволяет получить символ по указанному индексу. Индексация строк, как и массивов, начинается с нуля. Объекты типа String отличаются постоянством и не изменяются, поэтому вполне логично, что в классе String поддерживается индексатор, доступный только для чтения.

И наконец, в классе String определено единственное свойство, доступное только для чтения:

Public int Length { get; }

Свойство Length возвращает количество символов в строке. В примере ниже показано использование индексатора и свойства Length:

Using System; class Example { static void Main() { string str = "Простая строка"; // Получить длину строки и 6й символ в строке используя индексатор Console.WriteLine("Длина строки - {0}, 6й символ - "{1}"", str.Length, str); } }

Операторы класса String

В классе String перегружаются два следующих оператора: == и!=. Оператор == служит для проверки двух символьных строк на равенство. Когда оператор == применяется к ссылкам на объекты, он обычно проверяет, делаются ли обе ссылки на один и тот же объект. А когда оператор == применяется к ссылкам на объекты типа String, то на предмет равенства сравнивается содержимое самих строк. Это же относится и к оператору!=. Когда он применяется к ссылкам на объекты типа String, то на предмет неравенства сравнивается содержимое самих строк. В то же время другие операторы отношения, в том числе =, сравнивают ссылки на объекты типа String таким же образом, как и на объекты других типов. А для того чтобы проверить, является ли одна строка больше другой, следует вызвать метод Compare(), определенный в классе String.

Как станет ясно дальше, во многих видах сравнения символьных строк используются сведения о культурной среде. Но это не относится к операторам == и!=. Ведь они просто сравнивают порядковые значения символов в строках. (Иными словами, они сравнивают двоичные значения символов, не видоизмененные нормами культурной среды, т.е. региональными стандартами.) Следовательно, эти операторы выполняют сравнение строк без учета регистра и настроек культурной среды.

Методы класса String

В следующей таблице перечислены некоторые наиболее интересные методы этого класса, сгруппированные по назначению:

Пример следующей программы использует несколько из вышеуказанных методов:

Using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 { class Program { static void Main(string args) { // Сравним первые две строки string s1 = "это строка"; string s2 = "это текст, а это строка"; if (String.CompareOrdinal(s1, s2) != 0) Console.WriteLine("Строки s1 и s2 не равны"); if (String.Compare(s1, 0, s2, 13, 10, true) == 0) Console.WriteLine("При этом в них есть одинаковый текст"); // Конкатенация строк Console.WriteLine(String.Concat("\n" + "Один, два ","три, четыре")); // Поиск в строке // Первое вхождение подстроки if (s2.IndexOf("это") != -1) Console.WriteLine("Слово \"это\" найдено в строке, оно "+ "находится на: {0} позиции", s2.IndexOf("это")); // Последнее вхождение подстроки if (s2.LastIndexOf("это") != -1) Console.WriteLine("Последнее вхождение слова \"это\" находится " + "на {0} позиции", s2.LastIndexOf("это")); // Поиск из массива символов char myCh = {"Ы","х","т"}; if (s2.IndexOfAny(myCh) != -1) Console.WriteLine("Один из символов из массива ch "+ "найден в текущей строке на позиции {0}", s2.IndexOfAny(myCh)); // Определяем начинается ли строка с заданной подстроки if (s2.StartsWith("это текст") == true) Console.WriteLine("Подстрока найдена!"); // Определяем содержится ли в строке подстрока // на примере определения ОС пользователя string myOS = Environment.OSVersion.ToString(); if (myOS.Contains("NT 5.1")) Console.WriteLine("Ваша операционная система Windows XP"); else if (myOS.Contains("NT 6.1")) Console.WriteLine("Ваша операционная система Windows 7"); Console.ReadLine(); } } }

Немного о сравнении строк в C#

Вероятно, из всех операций обработки символьных строк чаще всего выполняется сравнение одной строки с другой. Прежде чем рассматривать какие-либо методы сравнения строк, следует подчеркнуть следующее: сравнение строк может быть выполнено в среде.NET Framework двумя основными способами:

Во-первых, сравнение может отражать обычаи и нормы отдельной культурной среды, которые зачастую представляют собой настройки культурной среды, вступающие в силу при выполнении программы. Это стандартное поведение некоторых, хотя и не всех методов сравнения.

И во-вторых, сравнение может быть выполнено независимо от настроек культурной среды только по порядковым значениям символов, составляющих строку. Вообще говоря, при сравнении строк без учета культурной среды используется лексикографический порядок (и лингвистические особенности), чтобы определить, является ли одна строка больше, меньше или равной другой строке. При порядковом сравнении строки просто упорядочиваются на основании невидоизмененного значения каждого символа.

В силу отличий способов сравнения строк с учетом культурной среды и порядкового сравнения, а также последствий каждого такого сравнения настоятельно рекомендуется руководствоваться лучшими методиками, предлагаемыми в настоящее время корпорацией Microsoft. Ведь выбор неверного способа сравнения строк может привести к неправильной работе программы, когда она эксплуатируется в среде, отличающей от той, в которой она разработана.

Выбор способа сравнения символьных строк представляет собой весьма ответственное решение. Как правило и без всяких исключений, следует выбирать сравнение строк с учетом культурной среды, если это делается для целей отображения результата пользователю (например, для вывода на экран ряда строк, отсортированных в лексикографическом порядке). Но если строки содержат фиксированную информацию, не предназначенную для видоизменения с учетом отличий в культурных средах, например, имя файла, ключевое слово, адрес веб-сайта или значение, связанное с обеспечением безопасности, то следует выбрать порядковое сравнение строк. Разумеется, особенности конкретного разрабатываемого приложения будут диктовать выбор подходящего способа сравнения символьных строк.

В классе String предоставляются самые разные методы сравнения строк, которые перечислены в таблице выше. Наиболее универсальным среди них является метод Compare(). Он позволяет сравнивать две строки полностью или частично, с учетом или без учета регистра, способа сравнения, определяемого параметром типа StringComparison , а также сведений о культурной среде, предоставляемых с помощью параметра типа CultureInfo .

Те перегружаемые варианты метода Compare(), которые не содержат параметр типа StringComparison, выполняют сравнение символьных строк с учетом регистра и культурной среды. А в тех перегружаемых его вариантах, которые не содержат параметр типа CultureInfo, сведения о культурной среде определяются текущей средой выполнения.

Тип StringComparison представляет собой перечисление, в котором определяются значения, приведенные в таблице ниже. Используя эти значения, можно организовать сравнение строк, удовлетворяющее потребностям конкретного приложения. Следовательно, добавление параметра типа StringComparison расширяет возможности метода Compare() и других методов сравнения, например, Equals(). Это дает также возможность однозначно указывать способ предполагаемого сравнения строк.

В силу имеющих отличий между сравнением строк с учетом культурной среды и порядковым сравнением очень важно быть предельно точным в этом отношении.

В любом случае метод Compare() возвращает отрицательное значение, если первая сравниваемая строка оказывается меньше второй; положительное значение, если первая сравниваемая строка больше второй; и наконец, нуль, если обе сравниваемые строки равны. Несмотря на то что метод Compare() возвращает нуль, если сравниваемые строки равны, для определения равенства символьных строк, как правило, лучше пользоваться методом Equals() или же оператором ==.

Дело в том, что метод Compare() определяет равенство сравниваемых строк на основании порядка их сортировки. Так, если выполняется сравнение строк с учетом культурной среды, то обе строки могут оказаться одинаковыми по порядку их сортировки, но не равными по существу. По умолчанию равенство строк определяется в методе Equals(), исходя из порядковых значений символов и без учета культурной среды. Следовательно, по умолчанию обе строки сравниваются в этом методе на абсолютное, посимвольное равенство подобно тому, как это делается в операторе ==.

Несмотря на большую универсальность метода Compare(), для простого порядкового сравнения символьных строк проще пользоваться методом CompareOrdinal(). И наконец, следует иметь в виду, что метод CompareTo() выполняет сравнение строк только с учетом культурной среды.

В приведенной ниже программе демонстрируется применение методов Compare(), Equals(), CompareOrdinal(), а также операторов == и!= для сравнения символьных строк. Обратите внимание на то, что два первых примера сравнения наглядно демонстрируют отличия между сравнением строк с учетом культурной среды и порядковым сравнением в англоязычной среде:

Using System; class Example { static void Main() { string str1 = "alpha"; string str2 = "Alpha"; string str3 = "Beta"; string str4 = "alpha"; string str5 = "alpha, beta"; int result; // Сначала продемонстрировать отличия между сравнением строк // с учетом культурной среды и порядковым сравнением result = String.Compare(str1, str2, StringComparison.CurrentCulture); Console.Write("Сравнение строк с учетом культурной среды: "); if (result 0) Console.WriteLine(str1 + " больше " + str2); else Console.WriteLine(str1 + " равно " + str2); result = String.Compare(str1, str2, StringComparison.Ordinal); Console.Write("Порядковое сравнение строк: "); if (result 0) Console.WriteLine(str1 + " больше " + str2); else Console.WriteLine(str1 + " равно " + str4); // Использовать метод CompareOrdinal() result = String.CompareOrdinal(str1, str2); Console.Write("Сравнение строк методом CompareOrdinal():\n"); if (result 0) Console.WriteLine(str1 + " больше " + str2); else Console.WriteLine(str1 + " равно " + str4); Console.WriteLine(); // Определить равенство строк с помощью оператора == // Это порядковое сравнение символьных строк if (str1 == str4) Console.WriteLine(str1 + " == " + str4); // Определить неравенство строк с помощью оператора!= if(str1 != str3) Console.WriteLine(str1 + " != " + str3); if(str1 != str2) Console.WriteLine(str1 + " != " + str2); Console.WriteLine(); // Выполнить порядковое сравнение строк без учета регистра, // используя метод Equals() if(String.Equals(str1, str2, StringComparison.OrdinalIgnoreCase)) Console.WriteLine("Сравнение строк методом Equals() с " + "параметром OrdinalIgnoreCase:\n" + str1 + " равно " + str2); Console.WriteLine (); // Сравнить части строк if(String.Compare(str2, 0, str5, 0, 3, StringComparison.CurrentCulture) > 0) { Console.WriteLine("Сравнение строк с учетом текущей культурной среды:" + "\n3 первых символа строки " + str2 + " больше, чем 3 первых символа строки " + str5); } } }

Выполнение этой программы приводит к следующему результату:

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.

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

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.

snprintf()

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

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!

Строки. Ввод-вывод строк. Форматированный ввод-вывод. Обработка строк с использованием стандартных функций языка С. Работа с памятью.

1.1. Объявление и инициализация строк.

Строкой называется массив символов, который заканчивается пустым символом ‘\0’. Строка объявляется как обычный символьный массив, например,

char s1; // строка длиной в девять символов

char *s2; // указатель на строку

Различие между указателями s1 и s2 заключается в том, что указатель s1 является именованной константой, а указатель s2 – переменной.

Строковые константы заключаются в двойные кавычки в отличие от символов, которые заключаются в одинарные кавычки. Например,

“This is a string.”

Длина строковой константы не может превышать 509 символов по стандарту. Однако, многие реализации допускают строки большей длины.

При инициализации строк размерность массива лучше не указывать, это выполнит компилятор, подсчитав длину строки и добавив к ней единицу. Например,

char s1 = “This is a string.”;

В языке программирования С для работы со строками существует большое количество функций, прототипы которых описаны в заголовочных файлах stdlib.h и string.h. Работа с этими функциями будет рассмотрена в следующих параграфах.

1.2. Ввод-вывод строк.

Для ввода строки с консоли служит функция

char* gets (char *str);

которая записывает строку по адресу str и возвращает адрес введенной строки. Функция прекращает ввод, если встретит символ ‘\n’ или EOF (конец файла). Символ перехода на новую строку не копируется. В конец прочитанной строки помещается нулевой байт. В случае успеха функция возвращает указатель на прочитанную строку, а в случае неудачи NULL.

Для вывода строки на консоль служит стандартная функция

int puts (const char *s);

которая в случае удачи возвращает неотрицательное число, а в случае неудачи – EOF.

Прототипы функций gets и puts описаны в заголовочном файле stdio.h.

#include

printf("Input String: ");

1.3. Форматированный ввод-вывод.

Для форматированного ввода данных с консоли используется функция

int scanf (const char *format, …);

которая в случае успешного завершения возвращает количество единиц прочитанных данных, а в случае неудачи – EOF. Параметр format должен указывать на форматируемую строку, которая содержит спецификации форматов ввода. Количество и типы аргументов, которые следуют после строки форматирования, должны соответствовать количеству и типам форматов ввода, заданным в строке форматирования. Если это условие не выполняется, то результат работы функции непредсказуем.

Пробел, символы "\t" или "\n" в форматной строке описывают один или более пустых символов во входном потоке, к которым относятся символы: пробел, ‘\t’, ‘\n’, ‘\v’, ‘\f’. Функция scanf пропускает пустые символы во входном потоке.

Литеральные символы в форматной строке, за исключением символа %, требуют, чтобы во входном потоке появились точно такие же символы. Если такого символа нет, то функция scanf прекращает ввод. Функция scanf пропускает литеральные символы.

В общем случае спецификация формата ввода имеет вид:

%[*] [ширина] [модификаторы] тип

Символ ‘*’ обозначает пропуск при вводе поля, определенного данной спецификацией;

- ‘ширина’ определяет максимальное число символов, вводимых по данной спецификации;

Тип может принимать следующие значения:

c – символьный массив,

s – строка символов, строки разделяются пустыми символами,

d – целое число со знаком в 10 с/c,

i – целое число со знаком, система счисления завит от двух первых цифр,

u – целое число без знака в 10 с/с,

o – целое число без знака в 8 с/c,

х, Х – целое число без знака в 16 с/с,

e, E, f, g, G – плавающее число,

p – указатель на указатель,

n – указатель на целое,

[…] – массив сканируемых символов, например, .

В последнем случае из входного потока будут вводиться только символы, заключенные в квадратные скобки. Если первый символ внутри квадратных скобок равен ‘^’, то вводятся только те символы, которые не входят в массив. Диапазон символов в массиве задается через символ ‘-‘. При вводе символов ведущие пустые символы и завершающий нулевой байт строки также вводятся.

Модификаторы могут принимать следующие значения:

h – короткое целое,

l, L – длинное целое или плавающее,

и используются только для целых или плавающих чисел.

В следующем примере показаны варианты использования функции scanf. Обратите внимание, что перед спецификатором формата, начиная с ввода плавающего числа, стоит символ пробел.

#include

printf("Input an integer: ");

scanf("%d", &n);

printf("Input a double: ");

scanf(" %lf", &d);

printf("Input a char: ");

scanf(" %c", &c);

printf("Input a string: ");

scanf(" %s", &s);

Обратите внимание, что в этой программе число с плавающей точкой проинициализировано. Это сделано для того, чтобы компилятор подключил библиотеку для поддержки работы с плавающими числами. Если этого не сделать, то на этапе выполнения при вводе плавающего числа произойдет ошибка.

Для форматированного вывода данных на консоль используется функция

int printf (const char *format, …);

которая в случае успешного завершения возвращает количество единиц выведенных данных, а в случае неудачи – EOF. Параметр format представляет собой форматируемую строку, которая содержит спецификации форматов вывода. Количество и типы аргументов, которые следуют после строки форматирования, должны соответствовать количеству и типам спецификациям формата вывода, заданным в строке форматирования. В общем случае спецификация формата вывода имеет вид:

%[флаги] [ширина] [.точность] [модификаторы] тип

- ‘флаги’ – это различные символы, уточняющие формат вывода;

- ‘ширина’ определяет минимальное количество символов, выводимых по данной спецификации;

- ‘.точность’ определяет максимальное число выводимых символов;

- ‘модификаторы’ уточняют тип аргументов;

- ‘тип’ определяет тип аргумента.

Для вывода целых чисел со знаком используется следующий формат вывода:

%[-] [+ | пробел] [ширина] [l] d

- – выравнивание влево, по умолчанию – вправо;

+ – выводится знак ‘+’, заметим, что для отрицательных чисел всегда выводится знак ‘-‘;

‘пробел’ – в позиции знака выводится пробел;

d – тип данных int.

Для вывода целых чисел без знака используется следующий формат вывода:

%[-] [#] [ширина] [l]

# – выводится начальный 0 для чисел в 8 c/c или начальные 0x или 0X для чисел в 16 c/c,

l – модификатор типа данных long;

u – целое число в 10c/c,

o – целое число в 8 c/c,

x, X – целое число в 16 c/c.

Для вывода чисел с плавающей точкой используется следующий формат вывода:

%[-] [+ | пробел] [ширина] [.точность]

"точность" – обозначает число цифр после десятичной точки для форматов f, e и E или число значащих цифр для форматов g и G. Числа округляются отбрасыванием. По умолчанию принимается точность в шесть десятичных цифр;

f – число с фиксированной точкой,

e – число в экспоненциальной форме, экспонента обозначается буквой "e",

E – число в экспоненциальной форме, экспонента обозначается буквой "E",

g – наиболее короткий из форматов f или g,

G – наиболее короткий из форматов f или G.

printf ("n = %d\n f = %f\n e = %e\n E = %E\n f = %.2f", -123, 12.34, 12.34, 12.34, 12.34);

// печатает: n = 123 f = 12.340000 e = 1.234000e+001 E = 1.234000E+001 f = 12.34

1.4. Форматирование строк.

Существуют варианты функций scanf и printf, которые предназначены для форматирования строк и называются соответственно sscanf и sprintf.

int sscanf (const char *str, const char *format, …);

читает данные из строки, заданной параметром str, в соответствии с форматной строкой, заданной параметром format. В случае удачи возвращает количество прочитанных данных, а в случае неудачи – EOF. Например,

#include

char str = "a 10 1.2 String No input";

sscanf(str, "%c %d %lf %s", &c, &n, &d, s);

printf("%c\n", c); // печатает: a

printf("%d\n", n); // печатает: 10

printf("%f\n", d); // печатает: 1.200000

printf("%s\n", s); // печатает: String

int sprintf (char *buffer, const char *format, …);

форматирует строку в соответствии с форматом, который задан параметром format и записывает полученный результат в символьный массив buffer. Возвращает функция количество символов, записанных в символьный массив buffer, исключая завершающий нулевой байт. Например,

#include

char str = "c = %c, n = %d, d = %f, s = %s";

char s = "This is a string.";

sprintf(buffer, str, c, n, d, s);

printf("%s\n", buffer); // печатает: c = c, n = 10, d = 1.200000, s = This is a string

1.5. Преобразование строк в числовые данные.

Прототипы функций преобразования строк в числовые данные приведены в заголовочном файле stdlib.h, который нужно включить в программу.

Для преобразования строки в целое число используется функция

int atoi (const char *str);

char *str = “-123”;

n = atoi (str); // n = -123

Для преобразования строки в длинное целое число используется функция

long int atol (const char *str);

которая в случае успешного завершения возвращает целое число, в которое преобразована строка str, а в случае – неудачи 0. Например,

char *str = “-123”;

n = atol (str); // n = -123

Для преобразования строки в число типа double используется функция

double atof (const char *str);

которая в случае успешного завершения возвращает плавающее число типа double, в которое преобразована строка str, а в случае – неудачи 0. Например,

char *str = “-123.321”;

n = atof (str); // n = -123.321

Следующие функции выполняют действия, аналогичные функциям atoi, atol, atof, но предоставляют более широкие возможности.

long int strtol (const char *str, char **endptr, int base);

преобразует строку str в число типа long int, которое и возвращает. Параметры этой функции имеют следующее назначение.

Если аргумент base равен 0, то преобразование зависит от первых двух символов строки str:

Если первый символ – цифра от 1 до 9, то предполагается, что число представлено в 10 c/c;

Если первый символ – цифра 0, а второй – цифра от 1 до 7, то предполагается, что число представлено в 8 c/c;

Если первый символ 0, а второй – ‘Х’ или ‘х’, то предполагается, что число представлено в 16 c/c.

Если аргумент base равен числу от 2 до 36, то это значение принимается за основание системы счисления и любой символ, выходящий за рамки этой системы, прекращает преобразование. В системах счисления с основанием от 11 до 36 для обозначения цифр используются символы от ‘A’ до ‘Z’ или от ‘a’ до ‘z’.

Значение аргумента endptr устанавливается функцией strtol. Это значение содержит указатель на символ, который остановил преобразование строки str. В случае успешного завершения функция strtol возвращает преобразованное число, а в случае неудачи – 0. Например,

n = strtol (“12a”, &p, 0);

printf (“ n = %ld, %stop = %c, n, *p); // n = 12, stop = a

n = strtol (“012b”, &p, 0);

printf (“ n = %ld, %stop = %c, n, *p); // n = 10, stop = b

n = strtol (“0x12z”, &p, 0);

printf (“ n = %ld, %stop = %c, n, *p); // n = 18, stop = z

n = strtol (“01117”, &p, 0);

printf (“ n = %ld, %stop = %c, n, *p); // n = 7, stop = 7

unsigned long int strtol (const char *str, char **endptr, int base);

работает аналогично функции strtol, но преобразует символьное представление числа в число типа unsigned long int.

double strtod (const char *str, char **endptr);

преобразует символьное представление числа в число типа double.

Все функции, перечисленные в этом параграфе, прекращают свою работу при встрече первого символа, который не подходит под формат рассматриваемого числа.

Кроме того, в случае если символьное значение числа превосходит диапазон допустимых значений для соответствующего типа данных, то функции atof, strtol, strtoul, strtod устанавливают значение переменной errno в ERANGE. Переменная errno и константа ERANGE определены в заголовочном файле math.h. При этом функции atof и strtod возвращают значение HUGE_VAL, функция strtol возвращает значение LONG_MAX или LONG_MIN, а функция strtoul – значение ULONG_MAX.

Для преобразования числовых данных в символьные строки могут использоваться нестандартные функции itoa, ltoa, utoa, ecvt, fcvt и gcvt. Но лучше для этих целей использовать стандартную функцию sprintf.

1.6. Стандартные функции для работы со строками.

В этом параграфе рассмотрены функции для работы со строками, прототипы которых описаны в заголовочном файле string.h.

1. Сравнение строк. Для сравнения строк используются функции strcmp и strncmp.

int strcmp (const char *str1, const char *str2);

лексикографически сравнивает строки str1, str2 и возвращает –1, 0 или 1, если строка str1 соответственно меньше, равна или больше строки str2.

int strncmp (const char *str1, const char *str2, size_t n);

лексикографически сравнивает не более чем n первых символов из строк str1 и str2. Функция возвращает –1, 0 или 1, если первые n символов из строки str1 соответственно меньше, равны или больше первых n символов из строки str2.

// пример сравнения строк

#include

#include

char str1 = "aa bb";

char str2 = "aa aa";

char str3 = "aa bb cc";

printf("%d\n", strcmp(str1, str3)); // печатает: -1

printf("%d\n", strcmp(str1, str1)); // печатает: -0

printf("%d\n", strcmp(str1, str2)); // печатает: 1

printf("%d\n", strncmp(str1, str3, 5)); // печатает: 0

2. Копирование строк. Для копирования строк используются функции strcpy и strncpy.

char *strcpy (char *str1, const char *str2);

копирует строку str2 в строку str1. Строка str2 копируется полностью, включая завершающий нулевой байт. Функция возвращает указатель на str1. Если строки перекрываются, то результат непредсказуем.

char *strncpy (char *str1, const char *str2, size_t n);

копирует n символов из строки str2 в строку str1. Если строка str2 содержит меньше чем n символов, то последний нулевой байт копируется столько раз, сколько нужно для расширения строки str2 до n символов. Функция возвращает указатель на строку str1.

char str2 = "Copy string.";

strcpy (str1, str2);

printf (str1); // печатает: Copy string.

4. Соединение строк. Для соединения строк в одну строку используются функции strcat и strncat.

char* strcat (char *str1, const char *str2);

присоединяет строку str2 к строке str1, причем завершающий нулевой байт строки str1 стирается. Функция возвращает указатель на строку str1.

char* strncat (char *str1, const char *str2, size_t n);

присоединяет n символов из строки str2 к строке str1, причем завершающий нулевой байт строки str1 стирается. Функция возвращает указатель на строку str1. если длина строки str2 меньше n, то присоединяются только символы, входящие в строку str2. После соединения строк к строке str1 всегда добавляется нулевой байт. Функция возвращает указатель на строку str1.

#include

#include

char str1 = "String ";

char str2 = "catenation ";

char str3 = "Yes No";

strcat (str1, str2);

printf ("%s\n", str1); // печатает: String catenation

strncat (str1, str3, 3);

printf ("%s\n", str1); // печатает: String catenation Yes

5. Поиск символа в строке. Для поиска символа в строке используются функции strchr, strrchr, strspn, strcspn и strpbrk.

char* strchr (const char *str, int c);

ищет первое вхождение символа, заданного параметром c, в строку str. В случае успеха функция возвращает указатель на первый найденный символ, а в случае неудачи – NULL.

char* strrchr (const char *str, int c);

ищет последнее вхождение символа, заданного параметром c, в строку str. В случае успеха функция возвращает указатель на последний найденный символ, а в случае неудачи – NULL.

#include

#include

char str = "Char search";

printf ("%s\n", strchr (str, "r")); // печатает: r search

printf ("%s\n", strrchr (str, "r")); // печатает: rch

size_t strspn (const char *str1, const char *str2);

возвращает индекс первого символа из строки str1, который не входит в строку str2.

size_t strcspn (const char *str1, const char *str2);

возвращает индекс первого символа из строки str1, который входит в строку str2.

char str = "123 abc";

printf ("n = %d\n", strspn (str, "321"); // печатает: n = 3

printf ("n = %d\n", strcspn (str, "cba"); // печатает: n = 4

char* strpbrk (const char *str1, const char *str2);

находит первый символ в строке str1, который равен одному из символов в строке str2. В случае успеха функция возвращает указатель на этот символ, а в случае неудачи – NULL.

char str = "123 abc";

printf ("%s\n", strpbrk (str, "bca")); // печатает: abc

6. Сравнение строк. Для сравнения строк используются функция strstr.

char* strstr (const char *str1, const char *str2);

находит первое вхождение строки str2 (без конечного нулевого байта) в строку str1. В случае успеха функция возвращает указатель на найденную подстроку, а в случае неудачи – NULL. Если указатель str1 указывает на строку нулевой длины, то функция возвращает указатель str1.

char str = "123 abc 456;

printf ("%s\n", strstr (str, "abc"); // печать: abc 456

7. Разбор строки на лексемы. Для разбора строки на лексемы используется функция strtok.

char* strtok (char *str1, const char *str2);

возвращает указатель на следующую лексему (слово) в строке str1, в которой разделителями лексем являются символы из строки str2. В случае если лексемы закончились, то функция возвращает NULL. При первом вызове функции strtok параметр str1 должен указывать на строку, которая разбирается на лексемы, а при последующих вызовах этот параметр должен быть установлен в NULL. После нахождения лексемы функция strtok записывает после этой лексемы на место разделителя нулевой байт.

#include

#include

char str = "12 34 ab cd";

p = strtok (str, " ");

printf ("%s\n", p); // печатает в столбик значения: 12 34 ab cd

p = strtok (NULL, " ");

8. Определение длины строки. Для определения длины строки используется функция strlen.

size_t strlen (const char *str);

возвращает длину строки, не учитывая последний нулевой байт. Например,

char str = "123";

printf ("len = %d\n", strlen (str)); // печатает: len = 3

1.7. Функции для работы с памятью.

В заголовочном файле string.h описаны также функции для работы с блоками памяти, которые аналогичны соответствующим функциям для работы со строками.

void* memchr (const void *str, int c, size_t n);

ищет первое вхождение символа, заданного параметром c, в n байтах строки str.

int memcmp (const void *str1, const void *str2, size_t n);

сравнивает первые n байт строк str1 и str2.

void* memcpy (const void *str1, const void *str2, size_t n);

копирует первые n байт из строки str1 в строку str2.

void* memmove (const void *str1, const void *str2, size_t n);

копирует первые n байт из строки str1 в строку str2, обеспечивая корректную обработку перекрывающихся строк.

void* memset (const void *str, int c, size_t n);

копирует символ, заданный параметром c, в первые n байтов строки str.