Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

Символьные строковые литералы (строковые константы)

Строковый литерал, который также называют строковой константой, представляет собой произвольную последовательность символов, помещенную в двойные кавычки. Заключенные в кавычки символы, а также завершающий символ \0, который автоматически добавляется компилятором, хранятся в памяти как символьная строка. Таким образом, "Я - символьная строковая константа.", "Я являюсь строкой, хранящейся в массиве.", "Что-то указывает на меня." и "Вот несколько строк:"— все это строковые литералы.

Вспомните, что, начиная со стандарта ANSI С, выполняется конкатенация строковых литералов, если они отделены друг от друга ничем, кроме пробельных символов. Например, определение

char greeting[50] = "Здравствуйте, "" как вы себя" " чувствуете"

" сегодня?";

эквивалентно следующему определению:

char greeting[50] = "Здравствуйте, как вы себя чувствуете сегодня?";

Если вы хотите применить двойные кавычки в строке, предварите их обратной косой чертой:

printf("\"Беги, Спот, беги!\" - воскликнул Дик.\n");

Вывод будет таким:

"Беги, Спот, беги!" - воскликнул Дик.

Символьные строковые константы размещаются в статическом классе хранения, т.е. если вы используете строковую константу в функции, то эта строка сохраняется только однажды и существует на протяжении времени выполнения программы, даже если функция вызывается много раз. Вся фраза, заключенная в кавычки, действует в качестве указателя на место, где хранится строка. Это аналогично имени массива, которое трактуется как указатель на место размещения массива. Если сказанное верно, то какой вывод должна сгенерировать программа в листинге 11.2?

Листинг 11.2. Программа strptr.c

Формат %s должен вывести строку Мы. Формат %р выводит адрес. Таким образом, если фраза " - " является адресом, то формат %р должен обеспечить вывод адреса первого символа в этой строке. (В реализациях, предшествующих стандарту ANSI С, может понадобиться заменить %р спецификатором %u или %lu.)

422 глава 11

Наконец, выражение * "космические бродяги" должно дать значение, на которое указывает адрес и которым будет первый символ строки "космические бродяги". Так ли это на самом деле? Взглянем на вывод:

Мы, 0xl00000f61, к

Массивы символьных строк и инициализация

Когда вы определяете массив символьных строк, то должны сообщить компилятору, сколько для него необходимо выделить памяти. Один из способов предусматривает указание размера массива, достаточного для хранения строки. Следующее объявление инициализирует массив ml символами заданной строки:

const char ml[40] = "Постарайтесь уложиться в одну строку.";

Ключевое слово const отражает намерение не изменять эту строку.

Показанная форма является сокращением для стандартной формы инициализации массива:

Обратите внимание на завершающий нулевой символ. Без него вы получите символьный массив, а не строку.

При указании размера массива убедитесь, что количество элементов, по меньшей мере, на единицу больше длины строки (не забывайте о нулевом символе). Любые неиспользованные элементы инициализируются значением 0 (которое представляет собой нулевой символ в форме char). На рис. 11.1 приведена иллюстрация.

Рис. 11.1. Инициализация массива

Часто удобно предоставить определение размера массива компилятору; вспомните, что если размер не указан в инициализирующем объявлении, компилятор самостоятельно определит этот размер:

const char m2[] = "Если вам не о чем думать, вообразите что-нибудь.";

Инициализация символьных массивов — один из тех случаев, когда действительно имеет смысл позволить компилятору определять размер массива. Причина в том, что функции обработки массивов не нуждаются в знании размера массива, т.к. они могут просто находить нулевой символ, отмечающий конец.

Предоставление компилятору возможности вычислить размер массива самостоятельно работает только при инициализации массива. Если вы создаете массив, который намерены заполнить позже, его размер необходимо указывать в объявлении.

Символьные строки и строковые функции 423

Внутри объявления размер массива должен вычисляться как целочисленное значение. До ввода стандартом С99 массивов переменной длины (variable length array — VLA) размер должен был быть целочисленной константой, что включает возможность применения выражения, образованного из константных целочисленных значений.

int n = 8;

char cookies [1]; //допустимо

char cakes[2 + 5]; //допустимо, поскольку размер является константным выражением

char pies[2*sizeof(long double) + 1]; // допустимо

char crumbs[n]; // не допускалось до выхода стандарта С99;

// в С99 это массив переменной длины

Подобно любому имени массива, имя символьного массива выдает адрес первого элемента массива. Следовательно, приведенное ниже утверждение справедливо:

char car[10] = "Луна";

car == &car[0], *car== 'Л' и *(car + l) == car[1] == 'у'

Действительно, для установки строки можно использовать форму записи с указателями. Например, в листинге 11.1 имеется следующее объявление:

const char * ptl = "Что-то указывает на меня.";

Это объявление очень близко к такому объявлению:

const char arl[] = "Что-то указывает на меня.";

Оба объявления говорят о том, что ptl и arl являются адресами строк. В обоих случаях строка, заключенная в кавычки, сама определяет необходимый объем памяти, который будет для нее зарезервирован. Тем не менее, эти формы не идентичны.

Массивы или указатели

Так в чем же разница между формами в виде массива и указателя? Запись в форме массива (arl[]) приводит к размещению в памяти компьютера массива из 26 элементов (по одному на каждый символ плюс один элемент для завершающего символа ‘\0'). Каждый элемент инициализируется соответствующим символом строкового литерала. Обычно строка, заключенная в кавычки, хранится в сегменте данных, который является частью исполняемого файла; когда программа загружается в память, вместе с ней загружается и эта строка. Говорят, что заключенная в кавычки строка находится в апатической памяти. Однако память под массив выделяется только после того, как программа начнет выполнение. В это время строка, заключенная в кавычки, копируется в массив. (В главе 12 управление памятью обсуждается более подробно.) Обратите внимание, что в этот момент существуют две копии строки. Одна — это строковый литерал в статической памяти, а другая — строка, хранящаяся в массиве arl.