3.2 字符序列 （Character Sequences）

前面基礎(chǔ)知識(shí)部分講C++變量類型的時(shí)候,，我們已經(jīng)提到過(guò)C++的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)提供了一個(gè)string類來(lái)支持對(duì)字符串的操作,。然而,，字符串實(shí)際就是一串連續(xù)的字符序列，所以我們也可以用簡(jiǎn)單的字符數(shù)組來(lái)表示它,。

例如,，下面這個(gè)數(shù)組:

是一個(gè)可以存儲(chǔ)最多20個(gè)字符類型數(shù)據(jù)的數(shù)組。你可以把它想象成：

理論上這數(shù)組可以存儲(chǔ)長(zhǎng)度為20的字符序列,，但是它也可以存儲(chǔ)比這短的字符序列,，而且實(shí)際中常常如此。例如,，jenny 在程序的某一點(diǎn)可以只存儲(chǔ)字符串"Hello" 或者"Merry christmas",。因此，既然字符數(shù)組經(jīng)常被用于存儲(chǔ)短于其總長(zhǎng)的字符串,，就形成了一種習(xí)慣在字符串的有效內(nèi)容的結(jié)尾處加一個(gè)空字符(null character)來(lái)表示字符結(jié)束,，它的常量表示可寫(xiě)為0 或'\0'。

我們可以用下圖表示jenny (一個(gè)長(zhǎng)度為20的字符數(shù)組) 存儲(chǔ)字符串"Hello" 和"Merry Christmas" ：

注意在有效內(nèi)容結(jié)尾是如何用空字符null character ('\0')來(lái)表示字符串結(jié)束的,。 后面灰色的空格表示不確定數(shù)值,。

初始化以空字符結(jié)束的字符序列(Initialization of null-terminated character sequences)

因?yàn)樽址麛?shù)組其實(shí)就是普通數(shù)組，它與數(shù)組遵守同樣的規(guī)則,。例如,，如果我們想將數(shù)組初始化為指定數(shù)值，我們可以像初始化其它數(shù)組一樣用：

在這里我們定義了一個(gè)有6個(gè)元素的字符數(shù)組,，并將它初始化為字符串Hello 加一個(gè)空字符（null character '\0'）,。

除此之外，字符串還有另一個(gè)方法來(lái)進(jìn)行初始化：用字符串常量,。

在前幾章的例子中,，字符串常量已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)多次,，它們是由雙引號(hào)引起來(lái)的一組字符來(lái)表示的,，例如：

是一個(gè)字符串常量，我們?cè)谇懊娴睦又幸呀?jīng)使用過(guò),。

與表示單個(gè)字符常量的單引號(hào)(')不同,，雙引號(hào) (")是表示一串連續(xù)字符的常量。由雙引號(hào)引起來(lái)的字符串末尾總是會(huì)被自動(dòng)加上一個(gè)空字符 ('\0') ,。

因此,，我們可以用下面兩種方法的任何一種來(lái)初始化字符串mystring：

在兩種情況下字符串或數(shù)組mystring都被定義為6個(gè)字符長(zhǎng)(元素類型為字符char)：組成Hello的5個(gè)字符加上最后的空字符('\0')。在第二種用雙引號(hào)的情況下,，空字符('\0')是被自動(dòng)加上的,。

注意：同時(shí)給數(shù)組賦多個(gè)值只有在數(shù)組初始化時(shí)，也就是在聲明數(shù)組時(shí),，才是合法的,。象下面代碼現(xiàn)實(shí)的表達(dá)式都是錯(cuò)誤的：

因此記?。何覀冎挥性跀?shù)組初始化時(shí)才能夠同時(shí)賦多個(gè)值給它。其原因在學(xué)習(xí)了指針（pointer）之后會(huì)比較容易理解,，因?yàn)槟菚r(shí)你會(huì)看到一個(gè)數(shù)組其實(shí)只是一個(gè)指向被分配的內(nèi)存塊的常量指針（constant pointer）,，數(shù)組自己不能夠被賦予任何數(shù)值，但我們可以給數(shù)組中的每一個(gè)元素賦值,。

在數(shù)組初始化的時(shí)候是特殊情況,，因?yàn)樗皇且粋€(gè)賦值，雖然同樣使用了等號(hào)(=) ,。不管怎樣,，牢記前面標(biāo)下畫(huà)線的規(guī)則。

給字符序列的賦值

因?yàn)橘x值運(yùn)算的lvalue 只能是數(shù)組的一個(gè)元素,，而不能使整個(gè)數(shù)組,，所以，用以下方式將一個(gè)字符串賦給一個(gè)字符數(shù)組是合法的：

但正如你可能想到的,，這并不是一個(gè)實(shí)用的方法,。通常給數(shù)組賦值，或更具體些,，給字符序列賦值的方法是使用一些函數(shù),，例如strcpy。strcpy (string copy) 在函數(shù)庫(kù)cstring (string.h) 中被定義,，可以用以下方式被調(diào)用：

這個(gè)函數(shù)將string2 中的內(nèi)容拷貝給string1,。string2 可以是一個(gè)數(shù)組，一個(gè)指針,，或一個(gè)字符串常量constant string,。因此用下面的代碼可以將字符串常量"Hello"賦給mystring：

例如：

注意：我們需要包括頭文件才能夠使用函數(shù)strcpy。

雖然我們通?？梢詫?xiě)一個(gè)像下面setstring一樣的簡(jiǎn)單程序來(lái)完成與cstring 中strcpy同樣的操作：

另一個(gè)給數(shù)組賦值的常用方法是直接使用輸入流(cin),。在這種情況下，字符序列的值是在程序運(yùn)行時(shí)由用戶輸入的,。

當(dāng)cin 被用來(lái)輸入字符序列值時(shí),，它通常與函數(shù)getline 一起使用，方法如下：

這里buffer 是用來(lái)存儲(chǔ)輸入的地址（例如一個(gè)數(shù)組名）,，length 是一個(gè)緩存buffer 的最大容量,，而delimiter 是用來(lái)判斷用戶輸入結(jié)束的字符，它的默認(rèn)值（如果我們不寫(xiě)這個(gè)參數(shù)時(shí)）是換行符newline character ('\n'),。

下面的例子重復(fù)輸出用戶在鍵盤(pán)上的任何輸入,。這個(gè)例子簡(jiǎn)單的顯示了如何使用cin.getline來(lái)輸入字符串：

注意上面例子中兩次調(diào)用cin.getline 時(shí)我們都使用了同一個(gè)字符串標(biāo)識(shí) (mybuffer)。程序在第二次調(diào)用時(shí)將新輸入的內(nèi)容直接覆蓋到第一次輸入到buffer 中的內(nèi)容,。

你可能還記得,，在以前與控制臺(tái)(console)交互的程序中,，我們使用extraction operator (>>) 來(lái)直接從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備接收數(shù)據(jù)。這個(gè)方法也同樣可以被用來(lái)輸入字符串,，例如,，在上面的例子中我們也可以用以下代碼來(lái)讀取用戶輸入：

這種方法也可以工作，但它有以下局限性是cin.getline所沒(méi)有的：

• 它只能接收單獨(dú)的詞(而不能是完整的句子),，因?yàn)檫@種方法以任何空白符為分隔符,，包括空格spaces，跳躍符tabulators,，換行符newlines和回車符arriage returns,。
• 它不能給buffer指定容量，這使得程序不穩(wěn)定,，如果用戶輸入超出數(shù)組長(zhǎng)度,，輸入信息會(huì)被丟失。

因此,，建議在需要用cin來(lái)輸入字符串時(shí),，使用cin.getline來(lái)代替cin >>。

字符串和其它數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換(Converting strings to other types)

鑒于字符串可能包含其他數(shù)據(jù)類型的內(nèi)容,，例如數(shù)字,，將字符串內(nèi)容轉(zhuǎn)換成數(shù)字型變量的功能會(huì)有用處。例如一個(gè)字符串的內(nèi)容可能是"1977",，但這一個(gè)5個(gè)字符組成序列,，并不容易轉(zhuǎn)換為一個(gè)單獨(dú)的整數(shù)。因此,，函數(shù)庫(kù)cstdlib (stdlib.h) 提供了3個(gè)有用的函數(shù)：

• atoi: 將字符串string 轉(zhuǎn)換為整型int
• atol: 將字符串string 轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)整型long
• atof: 將字符串string 轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)型float

所有這些函數(shù)接受一個(gè)參數(shù),，返回一個(gè)指定類型的數(shù)據(jù)(int, long 或 float)。這三個(gè)函數(shù)與cin.getline 一起使用來(lái)獲得用戶輸入的數(shù)值,，比傳統(tǒng)的cin>> 方法更可靠：

字符串操作函數(shù)(Functions to manipulate strings)

函數(shù)庫(kù)cstring (string.h) 定義了許多可以像C語(yǔ)言類似的處理字符串的函數(shù) (如前面已經(jīng)解釋過(guò)的函數(shù)strcpy),。這里再簡(jiǎn)單列舉一些最常用的：

• strcat: char* strcat (char* dest, const char* src); //將字符串src 附加到字符串dest 的末尾，返回dest,。
  
• strcmp: int strcmp (const char* string1, const char* string2); //比較兩個(gè)字符串string1 和string2,。如果兩個(gè)字符串相等,，返回0,。
  
• strcpy: char* strcpy (char* dest, const char* src); //將字符串src 的內(nèi)容拷貝給dest，返回dest ,。
  
• strlen: size_t strlen (const char* string); //返回字符串的長(zhǎng)度,。

注意：char* 與char[] 相同。

關(guān)于這個(gè)函數(shù)庫(kù)的更多信息,，參閱 C++ Reference ,。