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

• В программе используется препроцессор С для определения символической константы DENSITY, представляющей значение 62.4.

• В рассматриваемой программе для выяснения длины строки применяется функция strlen().

Подход к вводу-выводу, принятый в С, может показаться несколько усложненным но сравнению, скажем, с языком BASIC. Однако благодаря этой сложности достигается более точный контроль над вводом-выводом и высокая эффективность программ. Как только вы привыкнете к нему, он покажется удивительно простым.

Давайте ознакомимся с этими новыми идеями.

Введение в символьные строки

Символьная строка — это последовательность из одного или большего количества символов, например:

"Это длинная строка символов."

Двойные кавычки не являются частью строки. Они сообщают компилятору, что внутри них содержится строка, точно так же, как одиночные кавычки идентифицируют символ.

Массив типа char и нулевой символ

В языке С не существует какого-то специального типа для строковых переменных. Вместо этого для строк применяются массивы типа char. Символы в строке хранятся в смежных ячейках памяти, но одному символу на ячейку, а массив состоит из смежных ячеек памяти, так что строка размещается в массиве вполне естественным образом (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Строка в массиве

На рис. 4.1 обратите внимание, что в последней позиции массива находится символ \0. Он представляет собой нулевой символ, который в языке С служит для пометки конца строки. Нулевой символ — это не цифра ноль, а непечатаемый символ, кодовое значение которого в кодировке ASCII (или эквивалентной) равно 0. Строки в С всегда сохраняются с завершающим нулевым символом.

120 Глава 4

Присугствие нулевого символа означает, что массив должен иметь, по крайней мере на одну ячейку больше, чем количество символов, которые требуется сохранить. Таким об разом, когда приведенная программа сообщает, что она располагает 40 байтами для стро ки, это означает, что она может хранить вплоть до 39 символов плюс нулевой символ.

Что же такое массив? Массив можно представить как несколько ячеек памяти, рас положенных подряд. Если вы предпочитаете более формальный стиль, то массив - это упорядоченная последовательность элементов данных одного типа. В рассмат риваемом примере создается массив из 40 ячеек памяти, или элементов, каждый и: которых может хранить одно значение типа char, для чего используется следующее объявление:

char name[40];

Квадратные скобки после имени name идентифицируют его как массив. Число 4 С внутри скобок указывает количество элементов в этом массиве, char идентифицирует тип каждого элемента (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Сравнение объявлений простой переменной и массива

Применение символьных строк начинает казаться излишне сложным. Вы должны создать массив, поместить внутрь него символы строки друг за другом, а еще не забыть добавить в конец массива символ \0. К счастью, компьютер может самостоятель но позаботиться о большинстве деталей.

Использование строк

С помощью программы в листинге 4.2 можно удостовериться, насколько просто е действительности работать со строками.

Листинг 4.2. Программа praisel .с

Символьные строки и форматированный ввод-вывод 121

Спецификатор %s сообщает функции printf() о необходимости вывода строки. Он встречается дважды, т.к. программа выводит две строки: одна хранится в массиве name, а другая представлена PRAISE. Выполнение программы praisellc дает пример но такой результат:

Как вас зовут? Мария Иванова

Здравствуйте, Мария. Вы - выдающаяся личность.

Вам не придется самостоятельно помещать нулевой символ в массив name. Эту задачу решает функция scanf(), когда считывает входные данные. Точно так же нет необходимости во включении нулевого символа в строковую символьную константу PRAISE. Действия оператора #define мы рассмотрим позже, а пока просто запомните, что двойные кавычки, в которые заключается текст, следующий за PRAISE, идентифицируют данный текст как строку. Компилятор сам позаботится о добавлении нулевого символа.

Обратите внимание (и это важно) на то, что функция scanf() читает только имя Мария, а не имя и фамилию. После того, как функция scanf() начинает считывать входные данные, она останавливает чтение на первом встреченном пробельном символе (символе пробела, табуляции или новой строки). Таким образом, считывание для массива name прекращается, когда появляется символ пробела между словами “Мария” и “Иванова”. В принципе функция scanf() применяется со спецификатором %s только для чтения одиночного слова, а не целой фразы, которая может находиться в строке. В языке С доступны другие функции ввода данных, такие как fgets(), поддерживающая общие строки. Эти функции подробно рассматриваться в последующих главах.

Различия между строками и символами

Строковая константа "х" — вовсе не то же самое, что и символьная константа ' х'. Одно из различий связано с тем, что ' х' имеет базовый тип (char), но "х" — это производный тип, представляющий собой массив значений char. Второе различие заключается в том, что "х" на самом деле состоит из двух символов — ' х' и ‘\0’ (рис. 4.3).

РИс. 4.3. Символ 'х' и строка "х"

Функция strlen()

В предыдущей главе кратко затрагивалась операция sizeof, которая предоставляет размер типа в байтах. Функция strlen() возвращает длину строки в символах. Поскольку для размещения одного символа требуется один байт, можно было бы предположить, что применительно к строке sizeof и strlen() дадут один и тот же результат, однако это не так. Добавьте в пример кода несколько строк, как показано в листинге 4.3, и вы поймете причину.

122 Глава 4

Листинг 4.3. Программа praise2.с

Если вы используете версию компилятора, не поддерживающую ANSI С, придется удалить следующую строку:

#include

Заголовочный файл string.h содержит прототипы для нескольких функций обработки строк, включая strlen(). Более подробно этот заголовочный файл обсуждается в главе 11. (Кстати, в некоторых системах UNIX, разработанных до появления стандарта ANSI, вместо string.h применяется заголовочный файл strings.h, содержащий объявления строковых функций.)

В общем случае С разделяет библиотеку функций на семейства связанных функций и предоставляет отдельный заголовочный файл для каждого семейства. Например, функции printf() и scanf() принадлежат семейству стандартных функций ввода- вывода и имеют свой заголовочный файл stdio.h. Функция strlen() объединяет вокруг себя ряд других функций обработки строк, таких как функции для копирования и поиска в строках, и это семейство обслуживается заголовочным файлом string.h.