第8章 字元與字串處理 8-1 C語言的字元檢查函數 8-2 C語言的字串 8-3 字串的輸入與輸出 8-4 指標與字串

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1 第8章 字元與字串處理 8-1 C語言的字元檢查函數 8-2 C語言的字串 8-3 字串的輸入與輸出 8-4 指標與字串
8-5 指標的應用 - 字串處理 8-6 標準函式庫的字串函數

2 8-1 C語言的字元檢查函數-1

3 8-1 C語言的字元檢查函數-2 在<ctype.h>標頭檔提供2個函數可以轉換英文字母的大小寫，如下表所示：

4 8-2 C語言的字串 8-2-1 字串的基礎 8-2-2 字串的初值與指定敘述

5 8-2-1 字串的基礎-說明 C語言的「字串」（String）是一維的字元陣列，也就是由字元資料型態組成的陣列結構。例如：宣告一個字元陣列來儲存字串，其宣告的方式，如下所示： char string[80]; 程式碼宣告長度為80的字元陣列，陣列名稱是string，陣列索引是從0開始，換言之，存取陣列元素是使用string[0]、string[1]~string[79]來存取，如下所示： char c; string[i] = c;

6 8-2-1 字串的基礎-結束字元 在字元陣列的結束需要加上'\0'字元當作結束字元，如下所示：
string[LEN] = '\0'; 上述擁有結束字元的字元陣列是一個字串，其長度是從0到結束字元前為止的字元數，即LEN。

7 8-2-2 字串的初值與指定敘述-字串的初值1 字串的初值相當於指定C語言字元陣列的初值。例如：宣告擁有15個元素的字元陣列，如下所示：
char str[15] = "hello! world\n"; 字元陣列是使用「“」雙引號的字串常數來指定陣列初值，此時字元陣列str[]的圖例，如下圖所示：

8 8-2-2 字串的初值與指定敘述-字串的初值2 使用陣列初值，如下所示
char str[15] = {'h','e','l','l','o','!',' ','w','o','r','l','d','\n','\0'}; 使用指定敘述指定字元陣列的元素值，如下所示： char str[15]; str[0] = 'h'; str[1] = 'e'; str[2] = 'l'; str[3] = 'l'; str[4] = 'o'; str[5] = '!'; str[6] = ' '; str[7] = 'w'; str[8] = 'o'; str[9] = 'r'; str[10] = 'l'; str[11] = 'd'; str[12] = '\n'; str[13] = '\0';

9 8-2-2 字串的初值與指定敘述-字串的指定敘述
C語言的字串是一種字元陣列，並不能使用指定敘述將字串指定給其它字元陣列。 如果在程式碼需要更改字串內容，例如：指定字串常數或將其它字串指定給str1，需要使用C語言標準函式庫<string.h>標頭檔的strcpy()函數，如下所示： strcpy(str1, “hello\n”); strcpy(str1, str);

10 8-3 字串的輸入與輸出 8-3-1 讀取與輸出字串 8-3-2 使用scanf()函數讀取字串
8-3-3 使用getchar()讀取整個字串

11 8-3-1 讀取與輸出字串-讀取 在C程式可以使用gets()函數從標準輸入裝置讀取整行文字內容的字串，函數是使用緩衝區讀取資料，所以需要等到使用者按下Enter鍵後，才會將字串送給C程式處理，如下所示： char line[80]; gets(line); 程式碼宣告字元陣列line[]，大小是80個字元，然後以字元陣列為參數讀取字串內容，傳回值是字元陣列的指標，也就是字串內容。

12 8-3-1 讀取與輸出字串-輸出 在輸入字串後，C程式可以使用puts()函數將字串輸出到螢幕顯示，如下所示：
puts(line); 上述程式碼可以將參數的字元陣列line[]輸出到螢幕顯示，並且在字串後自動加上新行字元。

13 8-3-2 使用scanf()函數讀取字串 在C程式除了使用gets()函數取得使用者輸入的字串外，我們也可以使用scanf()函數讀取使用者輸入的字串，如下所示： scanf("%s", line); 上述程式碼的函數參數一共有2個，第1個是格式字串，內含%s表示輸入的資料格式是字串，第2個參數是儲存讀取字串的變數，line是一個字元陣列，因為C語言的陣列名稱本身是位址，所以不需要「&」取址運算子。

14 8-3-3 使用getchar()讀取整個字串 我們可以使用for迴圈配合getchar()函數來摸擬gets()函數的功能，如下所示：
for ( i = 0; (c=getchar()) !=EOF && c != '\n'; i++) line[i] = c; line[i] = '\0'; 程式碼for迴圈的第2部分先呼叫getchar()函數讀取一個字元(c=getchar())，然後檢查輸入字元是否為EOF或Enter鍵，在命令列提示字元按下Ctrl-Z組合鍵是EOF，如果不是，就將字元存入陣列中，最後在字元陣列的最後加上'\0'的字串結束字元。

15 8-4 指標與字串 8-4-1 指標與字串 8-4-2 字串的指標陣列 8-4-3 main主程式的命令列參數字串
8-4-4 函數傳回字串指標

16 8-4-1 指標與字串-說明 字串指標是char資料型態的指標，可以用來指向字元陣列或字串常數。首先宣告一維字元陣列的字串，如下所示：
char str[16] = "This is a book."; 上述字元陣列是一個字串且指定初值，接著可以宣告指標變數指向此字串，如下所示： char *ptr = str; 上述程式碼宣告char資料型態的指標變數ptr，指向陣列名稱str，也就是字串第1個字元的位址，如下圖所示：

17 8-4-1 指標與字串-指向字串常數 當然，指標變數也可以用來指向字串常數，如下所示： char *ptr1;
ptr1 = "This is an apple."; 程式碼宣告指標變數ptr1指向字串常數，當然指標變數可以隨時更改指向的字串。 例如：str1是另一個字元陣列的字串，我們可以將指標變數ptr1改為指向str1字串，如下所示： ptr1 = str1;

18 8-4-1 指標與字串-複製字串 例如：將字串str的內容複製到字串str1，指標變數ptr是指向str，ptr1是指向str1，複製字元的while迴圈，如下所示： while ( *ptr != '\0' ) { *(ptr1+i) = *ptr++; i++; } *(ptr1+i) = '\0';

19 8-4-2 字串的指標陣列-指標陣列 C語言的指標陣列最常用來建立字串的指標陣列，如下所示： #define ROWS 4
char *name2[ROWS] = {"陳會安", "江小魚", "楊過", "小龍女"};

20 8-4-2 字串的指標陣列-二維陣列 同樣的，我們也可以宣告二維陣列name1[][]儲存上述4個字串，如下所示：
#define ROWS 4 #define COLUMNS 10 char name1[ROWS][COLUMNS] = {"陳會安", "江小魚", "楊過", "小龍女"};

21 8-4-2 字串的指標陣列-交換字串 當程式使用指標陣列儲存字串時，不只比較節省記憶空間，而且因為是指標，如果指標陣列的元素需要交換字串，只需更改指標指向的字串即可，如下圖所示：

22 8-4-3 main主程式的命令列參數字串-說明
C程式執行的進入點是main()主程式，換句話說，C應用程式是從程式檔案的main()主程式開始執行，main()主程式本身是一個函數，擁有整數和字串指標陣列共2個參數，如下所示： int main(int argc, char *argv[]) { …… } main()主程式擁有2個參數，第1個參數argc是命令列參數的個數，第2個參數char *argv[]是指標陣列，每一個陣列元素指向一個字串。

23 8-4-3 main主程式的命令列參數字串-傳入命令列參數
在Windows XP/2000的「命令提示字元」視窗可以在命令列執行程式時，傳遞執行時的命令列參數，如下所示： C:\C++\Ch8>Ch8_4_3.exe Hello Enter 上述命令列輸入1、2、3、4和Hello共5個參數，以空白字元分隔，main()主程式取得的第1個參數值是6，因為命令列輸入的程式執行檔本身也算1個參數，所以為5+1=6。

24 8-4-3 main主程式的命令列參數字串-取得命令列參數
第2個參數可以使用argv[0]、argv[1]、argv[2]、argv[3]、argv[4]和args[5]陣列元素依序取得參數字串，如下所示： argv[0] = "Ch8_4_3.exe" argv[1] = "1" argv[2] = "2" argv[3] = "3" argv[4] = "4" argv[5] = "Hello"

25 8-4-4 函數傳回字串指標 C語言的函數傳回值也可以是字串指標，不過因為指標是指向其它變數的位址，換句話說，傳回值不可以是函數程式區塊中宣告的自動變數，只能是函數的傳址參數或是static靜態變數，如下所示： char *strcopy(char *, char *); char *monthName(int); 上述2個函數原型宣告都是傳回字元型態的指標變數，第1個函數傳回傳址方法傳遞的參數，第2個傳回static靜態變數。

26 8-5 指標的應用 - 字串處理 8-5-1 取得字串長度 8-5-2 字串連結 8-5-3 字串比較

27 8-5-1 取得字串長度 字串是一個字元陣列，我們可以使用指標遞增運算計算字串長度，如下所示： char *ptr = str;
while ( *ptr != '\0' ) ptr++; return ptr - str; 程式碼使用while迴圈走訪到字串的最後1個字元，然後使用ptr-str指標減法運算取得字串長度。

28 8-5-2 字串連結-說明 字串的連結是將兩個字串結合成一個字串。例如：兩個字串的結合範例，如下圖所示：

29 8-5-2 字串連結-實作 連結函數的實作是結合字串複製和字串長度計算，首先使用字串長度的while迴圈，如下所示：
while ( *ptr++ != '\0' ); ptr--; 程式碼使用while迴圈走訪到字串的最後1個的結束字元，ptr--指向結束字元的前一個字元，然後使用另一個while迴圈複製字串，如下所示： while ( (*ptr++=*source++) != '\0' );

30 8-5-3 字串比較-比較迴圈 字串的比較是比較2個字串的內容，如果2個字串完全相同的話，就傳回0。如果不相同，使用ASCII的字元碼比較不同的哪一個字元。 字串比較函數使用for迴圈從頭比較2個字串中的每一個字元，直到字元不相等或字串結束字元，如下所示： for ( ; *source == *target; source++, target++) if ( *source == '\0') return 0;

31 8-5-3 字串比較-比較不相等的字元 如果不相等，接著就使用if條件比較最後不相等的2個字元，以決定字串大小，如下所示：
if ( (*source-*target) < 0 ) return -1; else return 1; 上述if條件比較最後2個字元，*source>*target傳回1，*source<*target傳回-1。

32 8-6 標準函式庫的字串函數 8-6-1 字串轉換函數 8-6-2 字串處理

33 8-6-1 字串轉換函數 在<stdlib.h>標頭檔定義一些數值轉換的工具函數，函數的說明如下表所示：

34 8-6-2 字串處理