【C语言】字符与字符串

在 C 语言中，字符（Character） 和 字符串（String） 是两个不同但相关的概念。下面详细介绍它们的定义、存储方式和使用方法：

一、字符（Character）

1. 定义与存储

• 基本类型：char（1 字节，范围 - 128~127 或 0~255，取决于编译器）
• 存储形式：单个字符用单引号 ' ' 包裹，实际存储为对应的 ASCII 码值

2. 示例代码

#include <stdio.h>int main() {// 直接赋值（字符常量）char c1 = 'A';         // 存储ASCII码值65char c2 = 66;          // 等价于 char c2 = 'B';char newline = '\n';   // 转义字符：换行符// 输出字符和对应的ASCII值printf("c1: %c (ASCII %d)\n", c1, c1);  // 输出: A (ASCII 65)printf("c2: %c (ASCII %d)\n", c2, c2);  // 输出: B (ASCII 66)// 特殊字符（转义序列）char tab = '\t';       // 制表符char quote = '\"';     // 双引号字符return 0;
}

3. 关键注意点

• 转义字符：使用反斜杠 \ 表示特殊字符，例如：

  '\n'  // 换行符
  '\t'  // 制表符
  '\0'  // 空字符（ASCII 0，字符串终止符）
  '\\'  // 反斜杠本身
  '\''  // 单引号
  '\"'  // 双引号
  

• 字符与整数的关系：char 本质是小整数，可参与算术运算：

  char c = 'A';
  printf("%d\n", c + 1);  // 输出66（'A'的ASCII码是65）
  

二、字符串（String）

1. 定义与存储

• 本质：由多个字符组成的数组，以空字符 '\0' 结尾
• 两种定义方式：
  • 字符数组：char str[] = "Hello";
  • 字符指针：char *str = "Hello";

2. 字符数组 vs 字符指针

字符数组	字符指针
char str[] = "Hello";	char *str = "Hello";
数据存储在栈内存	数据存储在只读内存区
可修改内容（如 str[0]='J';）	不可修改内容（修改会导致运行时错误）
数组大小自动计算（含 '\0'）	指针指向常量字符串的首地址

3. 示例代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>  // 字符串处理函数库int main() {// 1. 字符数组方式（可修改）char str1[] = "Hello";  // 等价于 char str1[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};printf("str1长度: %zu\n", strlen(str1));  // 输出5（不包含'\0'）printf("str1大小: %zu\n", sizeof(str1));  // 输出6（包含'\0'）// 修改字符数组内容str1[0] = 'J';printf("修改后: %s\n", str1);  // 输出 "Jello"// 2. 字符指针方式（指向常量字符串，不可修改）char *str2 = "World";// str2[0] = 'X';  // 错误！修改常量字符串会导致运行时错误// 3. 动态输入字符串（需确保缓冲区足够大）char input[100];printf("请输入字符串: ");scanf("%s", input);  // 注意：scanf遇到空格会截断printf("你输入的是: %s\n", input);// 4. 字符串处理函数示例char src[] = "Copy this";char dest[20];strcpy(dest, src);  // 复制字符串printf("复制结果: %s\n", dest);return 0;
}

误区 1：“指针指向的字符串不能修改，所以指针本身不能修改”

• 错误：指针变量本身的值（即所指向的地址）可以修改，例如：

  char *str = "Hello";
  str = "World";  // 合法！指针重新指向另一个常量字符串
  

  
  但 不能通过指针修改其所指向的内存内容。

误区 2：“用 char * 定义的字符串都不能修改”

• 错误：如果 char* 指向的是 可写内存（如动态分配的内存或字符数组），则可以修改。例如：

  char arr[10] = "abc";
  char *ptr = arr;  // ptr指向栈上的数组（可写）
  ptr[0] = 'x';     // 合法，修改数组内容为 "xbc"

4. 字符串处理函数

常用的字符串操作函数（需包含 <string.h>）：

函数名	功能描述	示例
strlen(s)	返回字符串长度（不含 '\0'）	strlen("Hello") → 5
strcpy(dst, src)	复制字符串 src 到 dst	strcpy(dest, "Hi");
strcat(dst, src)	将 src 追加到 dst 末尾	strcat(dest, " World");
strcmp(s1, s2)	比较 s1 和 s2（按字典序）	strcmp("A", "B") → 负数
strchr(s, c)	在 s 中查找字符 c 第一次出现的位置	strchr("test", 'e') → 指向 e 的指针

三、字符与字符串的区别

特性	字符 (char)	字符串 (char[] 或 char*)
定义符号	单引号 'A'	双引号 "Hello"
存储内容	单个字符的 ASCII 码值	多个字符 + 终止符 '\0'
占用空间	1 字节	字符串长度 + 1 字节
示例	char c = 'A';	char s[] = "ABC"; 或 char *s = "ABC";

四、常见错误与注意事项

1. 未初始化字符串：

   未初始化指针直接使用：

   char *ptr;
   strcpy(ptr, "test"); // 错误！ptr未指向有效内存
   // 修正：ptr = (char*)malloc(5); strcpy(ptr, "test");

2. 字符串越界：

   char str[3];
   strcpy(str, "ABCD");  // 错误！超出数组大小，导致缓冲区溢出
   

3. 忘记字符串终止符：

   char str[3] = {'A', 'B', 'C'};  // 错误！缺少'\0'，不是有效字符串
   printf("%s", str);  // 可能输出乱码，直到遇到内存中的某个'\0'
   

4. 混淆字符和字符串：

   char c = "A";  // 错误！"A"是字符串（含'A'和'\0'），无法赋值给char
   char c = 'A';  // 正确
   

   补充：预分配内存的常用方法

   方法	适用场景	函数 / 语法	示例
   栈内存数组	长度固定、编译时已知	char arr[size];	char name[20];
   堆内存动态分配	长度动态变化、运行时确定	malloc()/calloc()	int *ptr = (int*)malloc(n*sizeof(int));
   常量字符串	只读场景，无需修改	"Hello"	char *str = "World";
   柔性数组	结构体末尾的动态数组	struct { int len; char data[]; }	// C99特性，需动态分配结构体+数组

总结

• 字符：单个字符用 char 类型表示，存储为 ASCII 码值，用单引号包裹。
• 字符串：由字符数组组成，以 '\0' 结尾，用双引号定义。
• 操作字符串：使用标准库函数（如 strlen、strcpy）处理字符串，避免手动操作终止符。
• 安全性：确保缓冲区足够大，避免越界和未初始化内存的问题。