字符数组应该如何用作字符串？-解网

问：

我知道 C 中的字符串只是字符数组。所以我尝试了以下代码，但它给出了奇怪的结果，例如垃圾输出或程序崩溃：

#include <stdio.h>

int main (void)
{
  char str [5] = "hello";
  puts(str);
}

为什么这不起作用？

它使用 .gcc -std=c17 -pedantic-errors -Wall -Wextra

_{注意：这篇文章旨在用作规范的常见问题解答，以解决在声明字符串时未能为 NUL 终止符分配空间而引起的问题。}

字符串 c-strings string-literals nul

请注意，术语 null 终止符与 null 指针或宏无关！这可能会令人困惑 - 名称非常相似，但含义却截然不同。这就是为什么 null 终止符有时被称为一个 L，不要与 null 指针混淆。有关更多详细信息，请参阅此 SO 问题的答案。NULLNULNULL

代码中的称为字符串文本。这被视为只读字符串。该语法意味着编译器将自动在字符串文本的末尾附加一个 null 终止符。因此，如果你打印出来，你会得到 6，而不是 5，因为你得到的数组的大小包括一个 null 终止符。"hello"""sizeof("hello")

它使用 gcc 干净地编译

事实上，甚至没有警告。这是因为 C 语言中存在一个微妙的细节/缺陷，它允许使用字符串文字初始化字符数组，该字符串文字包含的字符数与数组中的空间完全相同，然后静默丢弃 null 终止符（C17 6.7.9/15）。由于历史原因，该语言故意这样做，有关详细信息，请参阅字符串初始化的不一致 gcc 诊断。另请注意，C++在这里是不同的，不允许使用此技巧/缺陷。

1 字符串是以和结尾的连续字符序列包括第一个 null 字符。术语多字节字符串是有时用来强调给予的特殊处理字符串中包含的多字节字符或以避免混淆用宽绳子。指向字符串的指针是指向其初始值的指针（最低寻址）字符。字符串的长度是 null 字符前面的字节数和字符串的值是所包含字符的值的顺序。

在本声明中

char str [5] = "hello";

字符串文字的内部表示形式如下"hello"

{ 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' }

所以它有 6 个字符，包括终止零。它的元素用于初始化字符数组，该数组仅为 5 个字符保留空间。str

C 标准（与 C++ 标准相反）允许在字符串文字的终止零不用作初始值设定项时对字符数组进行此类初始化。

但是，因此，字符数组不包含字符串。str

如果你希望数组包含一个字符串，你可以写

char str [6] = "hello";

或者只是

char str [] = "hello";

在最后一种情况下，字符数组的大小由等于 6 的字符串文本的初始值设定项数确定。

3赞 David C. Rankin #3

是否可以将所有字符串视为字符数组（是），是否可以将所有字符数组视为字符串（否）。

为什么不呢？为什么这很重要？

除了解释字符串的长度不会作为字符串的一部分存储在任何地方以及对定义字符串的标准的引用的其他答案之外，另一面是“C 库函数如何处理字符串？

虽然字符数组可以包含相同的字符，但它只是一个字符数组，除非最后一个字符后面跟着 nul 终止字符。该 nul 终止字符允许将字符数组视为（作为）字符串处理。

C 语言中所有需要字符串作为参数的函数都期望字符序列以 nul 结尾。为什么？

它与所有字符串函数的工作方式有关。由于长度不包含在数组中，因此 string-functions 在数组中向前扫描，直到 nul 字符（例如 -- 等同于十进制）。请参阅 ASCII 表和说明。无论您是否使用、、等。所有字符串函数都依赖于存在的 nul 终止字符来定义该字符串的末尾位置。'\0'0strcpystrchrstrcspn

对两个相似函数的比较将强调 nul 终止字符的重要性。举个例子：string.h

    char *strcpy(char *dest, const char *src);

该函数只是将字节从复制到，直到找到 nul 终止字符，告诉在哪里停止复制字符。现在取类似的函数：strcpysrcdeststrcpymemcpy

    void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

该函数执行类似的操作，但不考虑或要求参数为字符串。由于不能简单地向前扫描将字节复制到直到到达 nul 终止字符，因此它需要显式的字节数作为第三个参数进行复制。这第三个参数提供与相同大小的信息能够简单地通过向前扫描来推导，直到找到一个 nul 终止字符。srcmemcpysrcdestmemcpystrcpy

（这也强调了如果你未能为函数提供以 nul 结尾的字符串，（或任何需要字符串的函数）中会出现什么问题——它不知道在哪里停止，并且会愉快地在调用未定义行为的内存段的其余部分跑开，直到碰巧在内存中的某个地方找到一个 nul 字符——或者发生分段错误）strcpy

这就是为什么需要以 nul 结尾的字符串的函数必须传递以 nul 结尾的字符串以及为什么它很重要。

我喜欢这个答案，因为它引入了在字符串上增加一层语义的想法。数组就是这样。现在，我可以将字符串定义为“字符数组，其中最后一个值为 0”。但我也可以用另一种方式来定义它（例如：“一个字符数组，其中第一个表示有多少个字符跟随”——又名帕斯卡字符串）。并不是说字符串必须以 0 结尾，而是 C 库定义单词字符串具有该含义。char

0赞 David C. Rankin 11/11/2020

是的，语义是C（在C++中），Pascal字符串或其他语言中的概念以不同的方式做事。目标是一样的。想象一个缺少长度信息的 Pascal 字符串.c_str():)

0赞 Artelius #4

直观。。。

将数组视为变量（保存事物），将字符串视为值（可以放置在变量中）。

它们当然不是一回事。在你的例子中，变量太小，无法容纳字符串，所以字符串被截断了。（C 中的“带引号的字符串”末尾有一个隐式的 null 字符。

但是，可以将字符串存储在比字符串大得多的数组中。

请注意，通常的赋值和比较运算符（等）并不像您预期的那样工作。但是，一旦你知道自己在做什么，函数系列就非常接近了。请参阅有关字符串和数组的 C 常见问题解答。===<strxyz

上一个：如何正确处理 C 语言中 char 类型的控制台操作？

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字符数组应该如何用作字符串？

How should character arrays be used as strings?

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直观。。。