深入解析C++中的字符数组和处理字符串的方法

C++字符数组
用来存放字符数据的数组是字符数组，字符数组中的一个元素存放一个字符。字符数组具有数组的共同属性。由于字符串应用广泛，C和C++专门为它提供了许多方便的用法和函数。
字符数组的定义和初始化

定义字符数组的方法与前面介绍的类似。例如：

  char c[10];
  c[0]=′I′;c[1]=′ ′;c[2]=′a′;c[3]=′m′;c[4]=′ ′;c[5]=′h′;c[6]=′a′;c[7]=′p′;c[8]=′p′;c[9]=′y′;

上面定义了c为字符数组，包含10个元素。在赋值以后数组的状态如图所示。

对字符数组进行初始化，最容易理解的方式是逐个字符赋给数组中各元素。如

  char c[10]={'I',' ','a','m',' ','h','a','p','p','y'};

把10个字符分别赋给c[0]~c[9]这10个元素。

如果花括号中提供的初值个数大于数组长度，则按语法错误处理。如果初值个数小于数组长度，则只将这些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定为空字符。如果提供的初值个数与预定的数组长度相同，在定义时可以省略数组长度，系统会自动根据初值个数确定数组长度。如：

  char c[]={'I',' ','a','m',' ','h','a','p','p','y'};

也可以定义和初始化一个二维字符数组，如
   

char diamond[5][5]={{' ',' ','*'},{' ', '*',' ','*'},{'*',' ',' ',' ','*'},{' ','*',' ','*'},{' ',' ','*'}};

字符数组的赋值与引用

只能对字符数组的元素赋值，而不能用赋值语句对整个数组赋值。如：

  char c[5];
  c={'C','h','i','n','a'}; //错误，不能对整个数组一次赋值
  c[0]='C'; c[1]='h';c[2]='i';c[3]='n';c[4]='a'; //对数组元素赋值，正确

如果已定义了a和b是具有相同类型和长度的数组，且b数组已被初始化，请分析：

  a=b; //错误，不能对整个数组整体赋值
  a[0]=b[0]; //正确，引用数组元素

【例】设计和输出一个钻石图形。

#include <iostream>
using namespace std;
void main( )
{
  char diamond[][5]={{' ',' ','*'},{' ','*',' ','*'},{'*',' ',' ',' ','*'},{' ','*',' ','*'},{' ',' ','*'}};
  int i,j;
  for (i=0;i<5;i++)
  {
   for (j=0;j<5;j++)
   cout<<diamond[i][j]; //逐个引用数组元素,每次输出一个字符
   cout<<endl;
  }
}

C++处理字符串的方法—字符串类与字符串变量
用字符数组来存放字符串并不是最理想和最安全的方法。

C++提供了一种新的数据类型——字符串类型(string类型)，在使用方法上，它和char、int类型一样，可以用来定义变量，这就是字符串变量——用一个名字代表一个字符序列。

实际上，string并不是C++语言本身具有的基本类型，它是在C++标准库中声明的一个字符串类，用这种类可以定义对象。每一个字符串变量都是string类的一个对象。
字符串变量的定义和引用

1) 定义字符串变量
和其他类型变量一样，字符串变量必须先定义后使用，定义字符串变量要用类名string。如：

  string string1; //定义string1为字符串变量
  string string2=″China″; //定义string2同时对其初始化

应当注意：要使用string类的功能时，必须在本文件的开头将C++标准库中的string头文件包含进来，即应加上

  #include <string> //注意头文件名不是string.h

2) 对字符串变量的赋值
在定义了字符串变量后，可以用赋值语句对它赋予一个字符串常量，如：

  string1=″Canada″;

既可以用字符串常量给字符串变量赋值，也可以用一个字符串变量给另一个字符串变量赋值。如：

  string2=string1; //假设string2和string1均已定义为字符串变量

不要求string2和string1长度相同，假如string2原来是″China″，string1原来是″Canada″，赋值后string2也变成″Canada″。在定义字符串变量时不需指定长度，长度随其中的字符串长度而改变。

可以对字符串变量中某一字符进行操作，如：

  string word=″Then″; //定义并初始化字符串变量word
  word[2]=′a′; //修改序号为2的字符，修改后word的值为″Than″

3) 字符串变量的输入输出
可以在输入输出语句中用字符串变量名，输入输出字符串，如：

  cin>> string1; //从键盘输入一个字符串给字符串变量string1
  cout<< string2; //将字符串string2输出

字符串变量的运算

在上一节中可以看到: 在以字符数组存放字符串时，字符串的运算要用字符串函数，如strcat(连接)、strcmp(比较)、strcpy(复制)，而对string类对象，可以不用这些函数，而直接用简单的运算符。

1) 字符串复制用赋值号

  string1=string2;

其作用与“strcpy(string1，string2);”相同。

2) 字符串连接用加号

  string string1=″C++″; //定义string1并赋初值
  string string2=″Language″;//定义string2并赋初值
  string1=string1 + string2;//连接string1和string2

连接后string1为″C++ Language″。

3) 字符串比较直接用关系运算符
可以直接用 ==(等于)、>(大于)、<(小于)、!=(不等于)、>=(大于或等于)、<=(小于或等于)等关系运算符来进行字符串的比较。
字符串数组

不仅可以用string定义字符串变量，也可以用string定义字符串数组。如：

  string name[5]; //定义一个字符串数组，它包含5个字符串元素
  string name[5]={″Zhang″, ″Li″, ″Fun″, ″Wang″, ″Tan″}; //定义一个字符串数组并初始化

此时name数组的状况如图所示。

关于字符串数组的几点说明：
在一个字符串数组中包含若干个(现为5个)元素，每个元素相当于一个字符串变量。
并不要求每个字符串元素具有相同的长度，即使对同一个元素而言，它的长度也是可以变化的，当向某一个元素重新赋值，其长度就可能发生变化。
在字符串数组的每一个元素中存放一个字符串，而不是一个字符，这是字符串数组与字符数组的区别。如果用字符数组存放字符串，一个元素只能存放一个字符，用一个一维字符数组存放一个字符串。
每一个字符串元素中只包含字符串本身的字符而不包括′\0′。

可见用字符串数组存放字符串以及对字符串进行处理是很方便的。

在定义字符串数组时怎样给数组分配存储空间呢？实际上，编译系统为每一个字符串变量分配4个字节，在这个存储单元中，并不是直接存放字符串本身，而是存放字符串的地址。在本例中，就是把字符串″Zhang″的地址存放在name[0]，把字符串″Li″ 的地址存放在name[1]，把字符串″Fun″的地址存放在name[2]……上只是一个示意图。在字符串变量中存放的是字符串的指针（字符串的地址）。