字符串的輸入輸出

本文部分內容參考了C Primer Plus(Fifth Edition)

C語言字符串表示

　　字符串是C語言中最常用也是最重要的數據類型，但是C語言沒有專門提供這種類型。因為字符串由字符組成，所以聲明字符串，我們用字符數組。字符數組是字符串的變量表示方法。純字符數組和字符串的區別和聯系就是：字符串是一個以'\0'結尾的字符數組。因此，我們聲明一個字符數組char ch[32]實際上它最多只能存儲31個可顯示字符，最后一個字符是'\0'，它是字符串結尾的標志。

　　字符串還有一種表示方法，那就是字符串常量（字符串字面量）。例如printf("%s","King and Queen");這個表達式語句中"King and Queen"就是字符串常量。實際上，它也是一個元素為字符常量的數組，這個數組內容為(char []){'K','i','n','g',' ','a','n','d',' ','Q','u','e','e','n','\0'};千萬注意別忘了'\0'。

　　因為字符串常量如"Anytime"可以表示這個字符串（准確說是元素為字符常量的數組）的首地址。因此，我們可以用指針來操作字符串。我們可以這樣聲名：

char * chptr = "Anytime";

但不能這樣：

char * chptr;
*chptr = "Anytime";

因為*chptr表示chptr所指向的地址上面的內容，如果這個指針未初始化，那么這就是個很危險的操作，指針有可能亂指向內存空間，如果指向的是系統文件,它就會修改系統文件。即使指針已經初始化，我們也不應該這樣做，原因有兩個：

　　1.這樣做可能導致溢出（超出了安全的內存空間）

　　2.會更改不應該更改的內容（詳見這篇文章，它解釋得很好）

因此，指針操作字符串常量不安全，一般只用來傳輸字符串變量的地址（內容為字符變量的數組）。

字符串基本輸入

　　scanf()雖然有專門的%s來輸入字符串，但它的終止條件是遇到如空格，換行符等空白字符。不如說它是用來處理單詞輸入的。而處理長字符串輸入，最早是用gets()，當它讀到換行符時丟棄'\n'並結束輸入，它很好用（對於很早以前來說），但我不希望大家掌握它，盡管很多隨便的程序都在用它。

char cha[5];
gets(cha);

這個函數真的非常好用，直接把數組首地址代進去就行了。你可否注意到一個嚴重的缺陷？這個函數不知道這個數組的大小，也就是不知道它最多只能接受多少字符的輸入，這就會導致溢出！有一些UNIX系統的代碼大量使用了gets()，使得黑客有機會通過這個漏洞編寫程序將垃圾數據寫入系統，導致系統癱瘓，這就是流行於這些UNIX計算機之間的蠕蟲病毒。

　　我推薦大家使用fgets()函數，這個函數使用起來比gets()安全，但更加麻煩。

 

char * cha[16];
fgets(cha, 16, stdin); //fgets(名稱，大小，讀取文件)
//如果要用這個函數從鍵盤讀取，請在讀取文件的地方用上stdin

 

傳入的大小為n，它就最多讀取n - 1個字符或遇到換行符時終止。例如，上面的代碼運行后我輸入"1234567890123456"后，cha = "123456789012345"。這個函數看起來很完美，但十全十美的東西是不存在的。fgets()的缺陷在於它讀到換行符時保存了換行符！下面是C Primer Plus第五版的有關程序示例：

　　此時，我們很迫切想編寫一個函數，讓它丟棄fgets()保存的換行符及后面的無效字符。如果不丟棄無效字符，就會導致后面的語句誤讀了緩沖區，就像初學字符輸入時輸入一個字符回車后再要輸入一個字符，可還沒有輸入就已經執行到后面去了。我們把我們自己編寫的函數取名為s_gets()，我們讓它的返回值和fgets()的返回值一樣。我們編寫的函數代碼如下：

char * s_gets(char * sptr, int size){
    int i = 0; //i表示讀取項數
    char * re; //re返回和fgets()一樣的數值
    re = fgets(sptr,size,stdin);
    if(re){ //如果re != NULL
        while( (sptr[i] != '\n') && (sptr[i] != '\0') ) //讀取sptr[i]直到讀到'\0'或'\n'
            i++;
        if(sptr[i] == '\n') //如果讀到的是'\n'
            sptr[i] = '\0'; //把它變成'\0'
        else
            while( ( getchar() ) != '\n' ) //如果讀到的是別的東西，一直讀到'\n'，防止后面的語句誤讀
                continue;
    }
    return re;
}

　　如果日后需要進行安全的字符串輸入，用這個函數就OK了。運用這個函數的示例運行：

 字符串基本輸出

　　printf()函數提供了一個接近於完美的字符串輸出，而且，它還可以直接輸出數字（如%d,%u等）。printf()函數的通用性很強，因此，如果不想使用其它的字符串輸出函數，一定要記住這個。相信即使剛學C的初學者也知道這個函數的用法。

　　puts()函數簡潔易用，直接給出字符串的地址就行了。需要注意的是，puts()函數在字符串輸出后會加上'\n'，所以puts()和gets()以及上面我們自己寫的s_gets()配套使用。

char cha[16] = "Memory";
puts(cha);

　　fputs()函數主要和fgets()配套，需要提醒的是，這兩個函數不僅可以用在標准I/O上，還可以進行文件處理，而且一般是用在文件處理上的。fputs()函數需要兩個參數，第一個參數給出字符串地址，第二個參數給出輸出位置。因為它和fgets()配套使用，所以它在輸出字符串之后不加上'\n'。

char * cha[16] = "Memory\n";
fputs(cha,stdin);

　　下面給出C Primer Plus第五版中有關的例程：

自己編寫自定義的字符串輸入輸出函數！

　　你也可以自己編寫你自己的輸入輸出函數，而且，假設你編寫的函數沒有什么太大的錯誤，這些函數比上面所提到的大部分函數都更加可靠和靈活。我們可以使用getchar()和putchar()來完成字符串的輸入輸入功能。

　　下面是我寫的函數，讀者在讀完后也應該自己動手寫寫，說不定以后還能用上呢！

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define SIZE 16

char * ud_gets(char * st, int size){ //輸入
    int i = 0; //計數器
    while( ( ( st[i] = getchar() ) != '\n') && (i < size - 1) )
        i++;//如果讀到非'\n'字符或未超出限定范圍，則繼續讀取
    while( (i > size - 1) && (getchar() != '\n'))
        continue;//如果讀取超過限定范圍且后面還有字符，則丟棄
    st[i] = '\0'; //結束讀取
    return st;
}

char * ud_puts(char * st, int ad_enter){ //輸出
    int i = 0;
    while(putchar(st[i]) != '\0') //如果沒有讀到字符串結尾就繼續讀
        i++;
    if(ad_enter) //如果加上'\n'的開關被打開
        putchar('\n'); //輸出換行符
    return st;
}

int main(int argc, char * argv[]){
    char cha[SIZE];
    ud_gets(cha,SIZE);
    ud_puts(cha,0);
    getch();
    return 0;
}

　　運行結果：