1. 字符串

#include <stdio.h>

#define MSG "I am a symbolic string constant."
#define MAXLEN 81


int main(int argc, char const *argv[])
{ 
	char words[MAXLEN] = "I am a string in an array.";
	char *ptr1 = "Something is pointing at me.";
	puts("Here are some strings");
	puts(MSG);
	puts(words);
	puts(ptr1);

	printf("\n");
	return 0;
}

输出结果：

Here are some strings
I am a symbolic string constant.
I am a string in an array.
Something is pointing at me.

注意：puts() 函数和 printf() 不同的是，puts() 函数只显示字符串，而且自动在显示的字符串末尾加上换行符

2.定义字符串

a. 定义字符串常量

用双引号括起来的内容称为字符串常量，双引号中的字符和编译器自动加入末尾的 \0 字符，都作为字符串存储在内存中。

1. 如果字符串常量之间没有间隔，或者用空白字符分隔，c会将其视为串联起来的字符串常量*
   下面两种声明是等价的

   char greetinf[50] = "hello ""and" " how are y""ou!"
   char greetinf[50] = "hello and how are you!"
   

2. 如果要在字符串内部使用双引号，则必须要在双引号前面加上一个反斜杠 ( \ )

   char greetinf[50] = "\"hello\" and \"how are you!\""
   

   输出结果：

   "hello" and "how are you!"
   

3. 字符串属于静态存储类别，这说明 如果函数中使用字符串常量，该字符只会被存储一次，在整个程序的生命周期内存在，即使函数被调用多次。用双引号括起来的内容 被视为 指向该字符串存储位置 的指针，这类似于把数组名作为指向该数组的指针。

   printf("%s, %p, %c\n", "We", "are", *"hello word");
   

   输出结果：

   We, 0x55fa55b659c1, h
   

   %s 打印字符串 We ,
   %p 打印字符串 “are” 所在的地址（用双引号括起来的内容 被视为 指向该字符串存储位置 的指针），
   %c 打印 ‘h’ 这个字符，“hello word” 表示该字符串所在的地址，* “hello word” 则表示该字符串所指向地址上存储的值，%c 只读取一个字符 h （字符串的地址 也就是 首字符所在的地址：这类似于把数组名作为指向该数组的指针）

b. 定义字符串数组和初始化

定义字符串数组时，必须要让编译器知道你需要多少空间，有两种方式存储字符串。

1. 创建足够空间的数组存储字符串，用指定字符串初始化数组buf[ ]

   char buf[40] = "I am a string in an array.";
   

   这样初始化，比标准数组初始化简单，以下是用数组标准初始化

   char buf2[40] = { 'I', ' ', 'a', ········, '\0'}
   

   注意：
   用标准数组初始化方法，最后一个字符是 ‘\0’ ,如果没有 ‘\0’ 这就不是一个字符串，而是一个字符数组。所以在指定数组大小时，要确保数组元素个数至少比字符串长度多1（容纳空字符）。所有未使用元素初始化的元素都被自动初始化为0（这里0是char形式的空字符 \0 ，不是数字字符0）

   数组初始化声明中的大小是可以省略的，这样编译器自动计算大小。让编译器确定初始化字符数组的大小是合理的，因为处理字符串的函数通常都不知道数组的大小，这些函数是通过查找字符串末尾的空字符确定字符串在何时结束。

   注意：让编译器确定数组大小的只能用在初始化数组时，如果想先创建再填充数组，就必须要在声明的时候指定数组大小，这里又要注意数组大小必须是 整型常量或者整型常量的组合。
   

   字符数组名和其他数组名一样，是该数组首元素的地址。声明以下字符数组：

   char name[10] = "xiaoming";
   

   则有以下关系对应：

   name = &name[0]	*name = name[0] = 'x' *(name + 1) = name[1] = 'i'
   

2. 使用指针方法创建字符串

   char *ptr1 = "Something is pointing at me.";
   char ptr2[] = "Something is pointing at me.";
   

   以上两种声明几乎相同，ptr1 ptr2都是该字符串的地址，其中带双引号的字符串本身决定了预留给字符串的存储空间

c. 数组和指针

1. 数组形式 （ ptr1[ ] ） 在计算机内存中分配一个内含29个元素的数组（每个元素对应一个字符，末尾还有一个空白字符 ‘\0’），每个元素被初始化为字符串常量对应的字符。通常，字符串都作为可执行程序的一部分存储在数据段中，当把程序载入内存时，也载入了程序中的字符串，字符串存储在静态存储区，但是程序在开始运行时才会为该数组分配内存，此时才将字符串拷贝到数组。
   注意：此时字符串有两个副本：一个是静态内存中的字符串常量，另一个是存储在ptr1数组中的字符串。

   此后 编译器便把数组名 ptr1 识别为该数组首元素地址（ &ptr1[0] ）的别名，这里要关键理解：在数组形式中， ptr1 为地址常量，不可更改 ptr1 ，如果改变了 ptr1 ，那就意味着改变了数组的存储位置，可以进行 ptr1+1这样的操作 用于标识数组的下一个元素，但是不允许 ++ptr1 这种操作，递增运算符只用于变量名前，只能用于修改左值，不能用于常量。

2. 指针形式 （ *ptr2 ）也使得编译器为字符串在静态存储区预留了29个元素 的空间，程序开始执行后，会为指针变量 ptr2 开辟一块空间，并把字符串的地址赋值给指针变量，该变量最初指向字符串的首字符，它是指针变量，因此可以改变，可以使用自增运算符，即++ptr2 指向第二个字符。

3. 字符串常量被视为const数据，由于 ptr2 指向这个const数据，所以应该把 ptr2 声明为const类型的指针，这意味着 不能用ptr2改变它指向的数据，但是ptr2本身是可以改变的（也就是 *ptr2 不可重新赋值，但是ptr2本身是可以改变的） ,如果把字符串拷贝给数组，那就可以随便改变数据，除非数组时const。

   总结：初始化数据是把静态存储区的字符串拷贝到数组中，初始化指针只把字符串的地址拷贝给指针
   看下面例子：

   #include <stdio.h>
   
   #define MSG "aaa"
   
   
   int main(int argc, char const *argv[])
   { 
   	char ptr1[] = MSG;
   	char *ptr2 = MSG;
   
   	printf("\"aaa\" %p\n", "aaa");
   	printf("MSG %p\n", MSG);
   	printf("ptr1 %p\n",	ptr1);
   	printf("ptr2 %p\n", ptr2);
   	printf("\"aaa\" %p\n", "aaa");
   	return 0;
   }
   

   运行结果

   "aaa"   0x5654ae0ec7f4
   MSG     0x5654ae0ec7f4
   ptr1    0x7ffd56d0a934
   ptr2    0x5654ae0ec7f4
   "aaa"   0x5654ae0ec7f4
   

   从上面结果可以看出：
   第一：ptr2 和 MSG的地址相同，而ptr1的地址不同，这与总结的一致
   第二：字符串常量 “aaa” 在程序中两个 printf() 函数中出现了2次，但是编译器只使用了一个位置来存储，并且与MSG的地址相同。编译器可以把多次使用的相同字符串常量存储在一处或者多处，另一个编译可能在不同位置存储”aaa”
   第三：静态数据使用的内存和ptr1使用的动态内存不同，不仅值不同，不同的编译甚至使用不同的位数表示两种内存。

d.数组和指针的区别

两者主要的区别是：数组名是常量，而指针名是变量

1. 看下面例子

   char heart[] = "i love Tom";
   char *head = "i love Tim";
   

   都可以使用数组表示法：

   for (i = 0; i < 5; ++i)
   { 
   	putchar(heart[i]);
   }
   putchar('\n');
   
   for (i = 0; i < 5; ++i)
   { 
   	putchar(head[i);
   }
   

   输出结果：

   i lov
   i lov
   

   都能进行指针加法操作

   for (i = 0; i < 5; ++i)
   { 
   	putchar(*(heart+i));
   }
   putchar('\n');
   
   for (i = 0; i < 5; ++i)
   { 
   	putchar(*(head+i));
   }
   putchar('\n');
   

   输出结果：

   i lov
   i lov
   

   只有指针表示法可以递增

   while(*(head))
   	putchar(*(head++));
   putchar('\n');
   

   输出结果：

   i love Tim
   

   数组的元素是变量（除非数组被声明为const），数组名是常量，不可改变，不可做左值使用

   heart[0] = 'I';
   puts(heart);
   

   输出结果：

   I love Tom
   

   指针变量不可使用数组表示法修改字符串内容

   head[0] = 'I';	//不允许，非法操作
   puts(head);
   

   输出结果：

   Segmentation fault (core dumped)
   

   注意：
   1.指针初始化字符串变量时 最好使用const限定符

   	const char * ptr1 = MSG;
   

   2. 如果不修改字符串内容，尽量不要使用指针指向字符串常量。

e. 字符串数组
指针数组，可以通过下标访问多个不同字符串。

#include <stdio.h>

#define LEN 4
#define SIZE 10

int main(int argc, char const *argv[])
{ 
	const char *buf1[LEN] = { "hello", "world", "char", "array"};

	const char buf2[LEN][SIZE] = { "name", "age", "sex", "number"};

	int i;
	for (i = 0; i < LEN; ++i)
	{ 
		printf("%s\t", buf1[i]);
	}
	putchar('\n');

	for (int i = 0; i < LEN; ++i)
	{ 
		printf("%s\t", buf2[i]);
	}
	putchar('\n');
	
	printf("buf1 size : %ld\n", sizeof(buf1));
	printf("buf2 size : %ld\n", sizeof(buf2));
	return 0;
}

输出结果：

hello   world   char    array
name    age     sex     number
buf1 size : 32
buf2 size : 40

对于指针表示法的字符串数组buf1，内含4个指针的数组，共占用32个字节
对于数组表示法的字符串数组buf2，内含4个数组的数组，每个数组占用10个字节，共占用40个字节。
buf1[0] 和 buf2[0] 都表示第一个字符串，但是它们的类型并不相同，buf1中的指针指向初始化时所用的字符串自常量的位置，这些字符串被储存在静态内存中；buf2中的数组则存着字符串常量的副本，所以每个字符串都被存储了两次。此外 为字符串数组分配内存的使用率低，buf2中的每个元素大小相同，且必须是能存储最长字符串的大小。
可以把buf2理解为矩形二维数组，每行长度都是10，空白元素都是用 ‘\0’ 补全，而buf1则为不规则数组，每行的长度不同，

综上：
如果只是显示一系列字符串常量，使用指针数组，比二维字符数组效率更高，但是指针数组指向的字符串常量不可以修改
如果要改变字符串或者为字符串输入预留空间，则使用二维字符数组，不要使用指针数组。

f.指针和字符串

#include <stdio.h>


int main(int argc, char const *argv[])
{ 
	const char * buf = "it is string.";
	const char * copy;
	copy = buf;

	printf("buf = %s\t &buf = %p\t value = %p\n", buf, &buf, buf);
	printf("copy = %s\t &copy = %p\t value = %p\n", copy, &copy, copy);
	return 0;
}

输出结果：

buf = it is string.      &buf = 0x7ffffde2ab08   value = 0x561ae50237c8
copy = it is string.     &copy = 0x7ffffde2ab10  value = 0x561ae50237c8

第一项打印字符串，都是 it is string.
第二项 是两个指针的地址
第三项 是指针的值，也就是它存储的地址，buf 好 copy都是 0x561ae50237c8 ，说明都指向同一个位置，也说明程序并没有拷贝字符串，而是让copy的指针指向buf所指向的字符串。