角色阵列应如何用作字符串？

Question

我知道C中的字符串只是字符数组。因此，我尝试了以下代码，但是它给出了奇怪的结果，例如垃圾输出或程序崩溃：

#include <stdio.h>

int main (void)
{
  char str [5] = "hello";
  puts(str);
}

为什么这不起作用？

它用gcc -std = c17 -pedantic -errors -wall -Wall -wextra干净地编译。

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_{注意：该帖子被用作典型的常见问题解答，用于在声明字符串时无法为NUL终端分配空间的问题。}

Answer 1

ac String是一个字符数组，以 null终结器结尾。

所有字符都有一个符号表值。空终端是符号值0（零）。它用于标记字符串的末端。这是必要的，因为字符串的大小没有存储在任何地方。

因此，每次您为字符串分配空间时，都必须为空终端字符提供足够的空间。您的示例不执行此操作，仅为“ Hello”的5个字符的空间分配空间。正确的代码应为：

char str[6] = "hello";

或等效地，您可以为5个字符加1个null终结器编写自记录代码：

char str[5+1] = "hello";

但是您也可以使用此功能并让编译器进行计数并选择大小：

char str[] = "hello"; // Will allocate 6 bytes automatically

当在运行中动态分配字符串时， - 时间，您还需要为空终止器分配空间：

char input[n] = ... ;
...
char* str = malloc(strlen(input) + 1);

如果您不在字符串末端附加零件终结器，则库函数期望字符串无法正常工作，并且您会得到“未定义的行为”错误例如垃圾输出或程序崩溃。

在C中编写Null终结器字符的最常见方法是使用所谓的“八倍逃逸序列”，看起来像这样：'\ 0'。这是100％等于编写0，但是\用作自记录的代码，以指出零是明确表示为无效终结者。诸如之类的代码如果（str [i] =='\ 0'）将检查特定字符是否为null终结者。

请注意，术语null终结器与null指针或null宏无关！这可能会令人困惑 - 非常相似的名称，但含义却非常不同。这就是为什么有时用一个L将零终端称为nul，而不是与null或null指针混淆。请参阅的答案。

代码中的“ Hello”称为A 字符串字面。这被视为只读字符串。 “”语法意味着编译器将在字符串字面自动的末尾附加零件终结器。因此，如果您打印出sizeof（“ Hello”），则会获得6而不是5，因为您获得了包括Null终端的数组的大小。

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它用GCC

干净地编译

，甚至没有警告。这是因为C语言中有一个微妙的细节/缺陷，它允许字符数组使用字符串字面的字符字体初始化，该字符串包含与数组中的空间一样多，然后静静地丢弃了null终结器（C17 6.7.9/ 15）。该语言是故意的，出于历史原因，请参见不一致的GCC诊断以获取详细信息。另请注意，C ++在这里有所不同，不允许使用此技巧/缺陷。

Answer 2

根据C标准（7.1.1术语定义）

1 字符串是由和
包括第一个null字符。术语多键字符串为
有时用来强调给予的特殊处理
字符串中包含的多重字符或避免混乱
用宽字符串。指向字符串的指针是指向其初始的指针
（最低）字符。字符串的长度是
null字符之前的字节和字符串的值是
包含字符的值的顺序，顺序。

在此声明中，

char str [5] = "hello";

字符串文字“ hello”具有内部表示形式，

{ 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' }

因此它具有6个字符，包括终止零。它的元素用于初始化字符数组str仅保留5个字符的空间。

当字符串字面的终止零作为初始化器时，C标准（与C ++标准相反）允许字符数组的初始化。

但是，角色数组str不包含字符串。

如果您希望该数组包含一个字符串，则可以编写

char str [6] = "hello";

，或者仅

char str [] = "hello";

在最后一个情况下，字符数组的大小是根据字符串文字等于6的初始化器的数量确定的。

Answer 3

可以将所有字符串视为字符的数组（ yes ），可以将所有字符数组视为字符串（ no ）。

为什么不呢？ 它很重要？

为什么 C库的功能如何处理字符串？”

虽然字符数组可以保留相同的字符，但它只是字符数组，除非最后一个字符后面是nul-termination 字符。 nul-termination 字符允许考虑（处理为）字符串的字符数组。

C中的所有功能都期望字符串作为参数期望字符的序列是 nul终止。 为什么？

它与所有字符串函数的工作方式有关。由于长度不包括作为数组的一部分，字符串 - 功能，因此在数组中向前扫描，直到 nul-character （例如找到十进制0）。请参阅 ascii table and Description 。无论您是否正在使用strcpy，strchr，strcspn等。所有字符串函数都取决于 nul-termination 存在字符以定义该字符串的末端在哪里。

从string.h中对两个类似函数的比较将强调 nul-terminating 字符的重要性。以：

    char *strcpy(char *dest, const char *src);

strcpy函数简单地将字节从src复制到dest直到找到 nul-termination cartar告诉strcpy在哪里停止复制字符。现在以相似的函数memcpy：

    void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

该功能执行相似的操作，但不考虑或不需要src参数为字符串。由于memcpy不能简单地在src将字节复制到dest之前，直到达到 nul-termination 字符，需要明确数量的字节来复制为第三个参数。该第三个参数提供memcpy具有相同的大小信息strcpy可以通过向前扫描直到找到 nul-termination 字符来得出。

（这也强调了strcpy（或任何期望字符串的功能）中的问题在哪里停下来，将在您的其余内存段中愉快地竞赛 不确定的行为 ，直到a nul-character 恰好在记忆中的某个地方找到 - 或分段发生故障）

也就是为什么必须传递 nul-em>字符串的函数，必须传递 nul-enul terminated string string and 为什么它很重要< /em>。

Answer 4

直观地...

将数组视为变量（保存事物），将字符串视为一个值（可以将其放置在变量中）。

它们当然不是同一件事。在您的情况下，变量太小而无法固定字符串，因此将其切断。 （C中的“引用字符串”在末尾具有隐式null字符。）

但是，可以将字符串存储在数组中的字符串中，该数组比字符串大得多。

请注意，通常的分配和比较操作员（= == ＆lt;等）无法正常工作。但是，一旦您知道自己在做什么，strxyz功能系列就会非常接近。请参阅 c faq on