在 C语言中,字符数组是一种特殊的数组,用于存储和处理字符串。理解字符数组的输入和输出操作对于初学者来说至关重要,因为这是处理文本数据的基础。
字符数组的定义与初始化
在讨论输入输出之前,我们先来回顾一下字符数组的定义和初始化方法。在 C语言中,可以使用以下方式定义和初始化字符数组:
char str1[20]; // 定义一个可容纳 19 个字符的数组(最后一个位置留给'\0')
char str2[] = "Hello"; // 定义并初始化,数组长度自动计算为 6
char str3[10] = "World"; // 定义指定长度的数组并初始化
需要注意的是,C语言中的字符串实际上是以空字符'\0'
结尾的字符数组。这个空字符用于标识字符串的结束,因此在定义字符数组时,要确保数组长度比实际字符数多 1,以容纳这个结束符。
字符数组的输入方法
C语言提供了多种方法来输入字符数组,我们将逐一介绍这些方法,并讨论它们的优缺点。
1. 使用scanf()函数
scanf() 函数是C语言中常用的输入函数之一,它可以用来读取字符数组,但有一些限制和注意事项:
/**
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**/
#include <stdio.h>
int main() {
char str[30];
printf("请输入一个字符串:");
scanf("%s", str);
printf("你输入的字符串是:%s\n", str);
return 0;
}
输出结果:
请输入一个字符串:Hello World
你输入的字符串是:Hello
使用 scanf() 函数输入字符数组时,有以下几点需要注意:
- scanf() 在遇到空格、制表符或换行符时会停止读取,这意味着它无法读取包含空格的完整字符串。
- scanf() 不会自动检查数组边界,可能导致缓冲区溢出。为了安全起见,可以使用 scanf() 的安全版本 scanf_s()(在某些编译器中可用),或者在使用 scanf() 时限制输入长度:
scanf("%19s", str); // 限制最多读取 19 个字符,留出一个位置给 '\0'
2. 使用gets()函数(不推荐)
gets() 函数可以读取包含空格的整行输入,但由于它不进行边界检查,容易导致缓冲区溢出,因此在现代 C 编程中不推荐使用。
/**
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**/
#include <stdio.h>
int main() {
char str[20];
printf("请输入一个字符串:");
gets(str); // 不推荐使用
printf("你输入的字符串是:%s\n", str);
return 0;
}
输出结果:
请输入一个字符串:Hello World
你输入的字符串是:Hello World
3. 使用fgets()函数
fgets() 函数是一个更安全的选择,它允许你指定最大读取长度,并且可以读取包含空格的整行输入:
/**
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**/
#include <stdio.h>
int main() {
char str[20];
printf("请输入一个字符串:");
fgets(str, sizeof(str), stdin);
printf("你输入的字符串是:%s", str);
return 0;
}
输出结果:
请输入一个字符串:Hello World
你输入的字符串是:Hello World
使用 fgets() 函数时,需要注意以下几点:
- fgets() 会读取换行符 '\n' 并将其存储在字符数组中,如果不需要换行符,可以在读取后手动将其删除。
- 如果输入的字符串长度超过指定的最大长度,fgets() 会自动截断字符串,确保不会发生缓冲区溢出。
4. 逐字符输入
如果需要更精细的控制,可以使用 getchar() 函数逐个字符地输入:
/**
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**/
#include <stdio.h>
int main() {
char str[20];
int i = 0;
char ch;
printf("请输入一个字符串(按回车结束):");
while ((ch = getchar()) != '\n' && i < 19) {
str[i++] = ch;
}
str[i] = '\0'; // 添加字符串结束符
printf("你输入的字符串是:%s\n", str);
return 0;
}
输出结果:
请输入一个字符串(按回车结束):hello world
你输入的字符串是:hello world
字符数组的输出方法
相比输入,字符数组的输出方法相对简单,以下是几种常用的输出方法。
1. 使用 printf() 函数
printf() 函数是最常用的输出方法,使用 %s 格式说明符可以输出整个字符串:
/**
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**/
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = "Hello, World!";
printf("字符串内容:%s\n", str);
return 0;
}
输出结果:
字符串内容:Hello, World!
2. 使用 puts() 函数
puts() 函数专门用于输出字符串,它会自动在输出后添加换行符:
/**
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**/
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = "Hello, World!";
puts(str);
return 0;
}
输出结果:
Hello, World!
3. 逐字符输出
如果需要更精细的控制,可以使用循环逐个字符地输出:
/**
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**/
#include <stdio.h>
int main() {
char str[] = "Hello, World!";
int i = 0;
while (str[i] != '\0') {
putchar(str[i]);
i++;
}
putchar('\n');
return 0;
}
输出结果:
Hello, World!