「C语言初级」.字符串基本操作之二

如何删除字符串尾部指定个数的字符呢？我们还是以字符串”abc efg hijk lmn”为例，删除尾部4个字符串，得到新的字符串内容为”abc efg hijk”。我们通过观察删除字符的操作前后字符在内存中的存储情况有什么区别。下面图1表示删除之前的字符存储情况，图2表示删除之后的状态，红色标示的字符为待删除的内容

比较图1和图2中的数据，图2中的红色内容被“删除”了，或者说是新的字符串已经不再包含所有12-15中的字符。如何让这个新字符串不再包含这些内容呢？根据字符串可以视为一系列内存中的字符，直到含有一个特殊字符’\0’，即表示这个字符串结束了。也就是说在将字符串结束符’\0’设置在特定位置就可以改变这个字符串的长度，我们再以上面的例子进行说明，删除字符串末尾的后4个字符

图3中绿色单元格所对应的内存位置之前所有的数据就是我们删除尾部4个字符后想要的结果，在这个图3中可以清晰地看到，删除字符串末尾4个字符，实际执行的操作就是将字符串末尾倒数第4个位置的字符值设置为字符串终止符’\0’，这样做的话，’\0’字符之后的内容与这个字符串已经没有关系了。

图4中的代码第53行创建一个变量lenOfSt，表示字符串st的原始长度，现在需要删除字符串末尾4个字符（最右端字符” lmn”），通过第54行代码16 – 4计算出字符串终止符’\0’相对字符串起始地址的偏移量为12，那么st[12]就是字符’\0’的新位置，图3中绿色单元格所对应的内存位置，之后将这个地址所对应的内存单元设置为’\0’字符，完成字符串尾部删除4个字符的功能。

和其它内置类型的*操作符相比，字符串也可以定义类似的功能，但需要重新定义下它的含义为一个字符串的重复拼接操作。比如字符串“Oh, yeah! ”，这个字符串的长度为10，最后一位字符为空格，重复4次进行拼接后，其结果为“Oh, yeah! Oh, yeah! Oh, yeah! Oh, yeah! ”新生成的字符串长度变为了40。代码其实是通过字符串拼接和循环语句就可以实现，重复的次数就是要拼接原字符串的个数，比如本例中重复次数为4，每一次循环操作都是从原字符串的第一个字符开始，直到最后一个字符。代码实现为：

图5第57行代码初始化一个字符串ts，长度为10，第58行代码定义了存放新生成的字符串的字符数组，数组大小为41。即4个长度为10的字符串占用的空间大小为40，还有一个存储字符串终止符’\0’的1个位置，因此整个存放生成的新的重复字符串的数组大小为41。

代码第60行代码初始化字符指针pts4指向ts4数组的首地址，第61-69行代码为整个for循环语句，它是一个两层嵌套循环语句：外层循环语句控制重复字符串的次数，内层循环实现对原字符串从0至最后一个字符的复制功能。

本例中需要注意的地方在于两个指针pts4和pts的初始化位置，pts4指针的初始化对应第60行代码，位于外层循环语句之外，但递增的位置在第67行，也就是说，在整个循环中pts4的指针是一直处于递增状态；但是对于指针pts来说，它的初始化位置是在第65行，位于外层循环语句体内，即每一次外层循环就会将指针pts设置为ts字符串的首地址，在内层循环中复制内容时pts都是从字符串ts的首地址开始，直至遇到’\0’便终止内层循环，内层循环执行完毕一次，就会复制一个字符串ts到目标ts4地址内存中。

字符串分割操作是指将字符串按照指定的字符分割为多个字符串。以字符串“abc efg hijk lmn”为例，采用空格字符进行分割后，形成4个字符串“abc”，”efg”，”hijk”和”lmn”。我们还是通过字符在内存中的存储状态来分析如何对字符串进分割，原始字符串在内存中的表示为：

图6为原始字符串在内存中的表示方式，一共含有16个字符和一个字符串终止符’\0’，如果将原始字符串采用空格字符进行分割，那么将会得到如下图所示的4个字符串：

图7中连续的绿色单元格所表示的为一个分割后的独立字符串，即采用空格分割后，我们可以得到4个对应的字符串，这只是分析后所期望得到的结果。而实际上，我们如何将这些绿色单元格中的数据表示为一个合法的字符串呢？结合字符串定义，他首先需要一个内存中的起始地址，之后还需要一个字符串终止符’\0’。结合本实例来说的话，第一个字符串”abc”的首地址就是字符’a’所对应的地址，字符’c’之后的空格的位置上设置为字符串终止符’\0’就可以正确的表示第一个字符串“abc”了。依照此方法，同样可以表示出第二个”efg”和”hijl”字符串，而最后一个字符串只需要表示出它的’l’字符所对应的地址就可以了，原字符串的终止符就是新生成的最后一个字符串”lmn”的终止符。整个构建完成之后，各个字符在内存中的表示变为了下图所示

如何通过代码实现呢？分为两个步骤进行操作，第一个步骤是先将原字符串中的空格字符转换为字符串终止符’\0’，第二个步骤是获取每一个字符串的首地址，输出其对应的字符串即可。第一个步骤只需要使用一个循环语句，依次访问字符串中的每一个字符，判断这个字符是否为空格，如果为空格，直接将这个位置的字符设置为字符’\0’，如下代码所示

执行完空格字符转为终止字符之后，原来的字符串在内存中的存储方式变为了图8所示的状态，接下来需要输出这些字符串内容。因为现在内存中存在多个字符串，无法使用数组首地址spt变量输出全部字符串，spt变量现在只表示一个字符串”abc”，因此，在输出对应的字符串时，需要计算出每个字符串的首地址在哪里。

在计算每一个字符串的首地址时，我们首先限定了字符串首地址查询地址的范围，即首地址为spt数组的首地址，最大地址为spt + sizeof(spt)所对应的地址，即原字符串中’\0’字符所存在的地址。之前我们介绍过sizeof操作符的用法，但是，它的操作数为数组名称还是第一次使用，它的含义是计算这个数组的大小，对于图9中第91行代码的用法，其对应的代码可以视为：

char spt[] = {‘a’,’b’,’c’,’ ‘,’e’,’f’,’g’,’ ‘, ‘h’, ‘I’, ‘j’, ‘k’, ‘ ‘, ‘l’, ‘m’, ‘n’, ‘\0’};

sizeof(spt)的数值为17，这个值比字符串spt的长度值大1（多出一个字符’\0’的位置）。

设置了字符串地址的范围之后，我们需要给出这个字符串对应的首地址是什么以及这个字符串在什么情况下进行输出。对于字符串首地址问题，图10中的代码中第103行，将word字符指针指向了pspt指针，此时pspt指针指向pst数组的首地址，也就是说word指针指向了pst字符串的首地址，代码中第107行，表示的是更新word指针指向的内容，更新的前提条件为第105行代码中*pspt为’\0’字符时，即pspt指向一个字符串终止符’\0’时，才会更新word指针的内容，再次之前的前一句代码第106行输出了当前word指针所指向的内容，执行完第107行代码后，word的指针变为了新的字符串对应的首地址。代码104-110代码循环执行完成之后便可以输出所有的分割后的字符串。

至此为止，我们已经实现了字符串几个常用的操作，每一个操作的基本思路就是分析原字符串和对应的目标字符串，找出从原字符串到目标字符串转换的方法，通过操作内存中的数据即可。C语言标准库中提供了更为广泛的字符串操作函数，比如strlen可以计算字符串长度，strcat可以进行字符串拼接操作等，实际项目中尽可能的采用C语言标准库中已有的函数，可以保证代码的质量和效率，本文中实现的字符串操作功能主要是为了，在C语言标准库中没有对应的函数可以解决问题时，我们应该如何通过自己的分析去解决字符串问题，从而实现自己想要的字符串操作功能。