IOS开发之路--C语言数组和字符串

概览
数组在C语言中有着特殊的地位，它有很多特性，例如它的存储是连续的，数组的名称就是数组的地址等。而在C语言中是没有String类型的，那么如果要表示一个字符串，就必须使用字符串数组。今天主要就介绍如下三个方面：
一维数组多维数组字符串
一维数组
一维数组操作比较简单，但是需要注意，数组长度必须是固定的，长度不能使用变量进行初始化；如果声明的同时进行赋值则数组长度可以省略，编译器会自动计算数组长度；同时数组不能先声明再一次性赋值（当然可以对每个元素一一赋值）。

#include <stdio.h>int main（）{int len = 2;//int a[len] = { 1, 2};//错误,不能使变量int a[2];//正确a[0] = 1;a[1] = 2;//a[2] = 3;//超过数组长度，但是编译器并不会检查，运行报错int b["a"] = {1,2,3};//"a"=97，所以可以作为数组长度，但是后面的元素没有初始化，其值默认为0for （int i = 0; i < 97; ++i）{printf（"b[%d]=%d
",i,b[i]）;}int c[2 * 3];//2*3是固定值可以作为数组长度int d[] = { 1, 2, 3 };//如果初始化的同时赋值则数组长度可以省略，当前个数为3}

扩展--数组的存储
数组在内存中存储在一块连续的空间中，如果知道数组类型（int、float等）和初始地址就可以知道其他元素的地址，同时由于数组名等于数组第一个元素的地址，所以当数组作为参数（作为参数时形参可以省略）其实是引用传递。

#include <stdio.h>int main（）{int const l = 3;int a[l] = { 1, 2,3 };for （int i = 0; i < l; ++i）{//由于当前在32位编译器下，int型长度为4个字节，可以判断出三个地址两两相差都是4printf（"a[%d]=%d,address=%x
", i, a[i], &a[i]）;}/*当前输出结果：a[0] = 1, address = c9f95ca[1] = 2, address = c9f960a[2] = 3, address = c9f964*/}

我们看一下上面定义的数组在内存中存储结构

再来看一下数组（注意不是数组的元素，是数组）作为参数传递的情况

#include <stdio.h>void changeValue（int a[]）{a[0] = 10;}int main（）{int a[2] = {1,2};changeValue（a）;for （int i = 0; i < 2; ++i）{printf（"a[%d]=%d
",i,a[i]）;}/*打印结果a[0]=10a[1]=2*/}

多维数组
多维数组其实可以看成是一个特殊的一维数组，只是每个元素又是一个一维数组，下面简单看一下多维数组的初始化和赋值

#include <stdio.h>int main（）{int a[2][3];//2行3列，二维数组可以看成是一个特殊的一维数组，只是它的每一个元素又是一个一维数组a[0][0] = 1;a[0][1] = 2;a[0][2] = 3;a[1][0] = 4;a[1][1] = 5;a[1][2] = 6;for （int i = 0; i < 2; ++i）{for （int j = 0; j < 3; ++j）{printf（"a[%d][%d]=%d,address=%x
", i, j, a[i][j], &a[i][j]）;}}/*打印结果a[0][0]=1,address=f8fb24a[0][1]=2,address=f8fb28a[0][2]=3,address=f8fb2ca[1][0]=4,address=f8fb30a[1][1]=5,address=f8fb34a[1][2]=6,address=f8fb38*///初始化并直接赋值int b[2][3] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };//由于数组的赋值顺序是先从第一行第一列，再第一行第二列...然后第二行第一列...，所以我们也可以写成如下形式int c[2][3] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };//也可以只初始化部分数据，其余元素默认为0int d[2][3] = { 1, 2, 3, 4 };for （int i = 0; i < 2; ++i）{for （int j = 0; j < 3; ++j）{printf（"d[%d][%d]=%d
", i, j, d[i][j]）;}}/*打印结果d[0][0]=1d[0][1]=2d[0][2]=3d[1][0]=4d[1][1]=0d[1][2]=0*///当然下面赋值也可以int e[2][3] = { {}, { 4, 5, 6 } };//可以省略行号,但是绝对不可以省略列号，因为按照上面说的赋值顺序，它无法判断有多少行int f[][3] = { {1,2,3},{4,5,6} };}

扩展--多维数组的存储
以上面a数组为例，它在内存中的结构如下图

根据上图和一维数组的存储，对于二维数组可以得出如下结论:数组名就是整个二维数组的地址，也等于第一行数组名的地址，还等于第一个元素的地址；第二行数组名等于第二行第一个元素的地址。用表达式表示：
a=a[0]=&a[0][0] a[1]=&a[1][0]
关于多维数组，其实可以以此类推，在此不再赘述。
字符串
在C语言中是没有字符串类型的，如果要表示字符串需要使用char类型的数组，因为字符串本身就是多个字符的组合。但是需要注意的是字符串是一个特殊的数组，在它的结束位置必须要加一个””（ASCII中0是空操作符，表示什么也不做）来表示字符串结束，否则编译器是不知道什么时候字符串已经结束的。当直接使用字符串赋值的时候程序会自动加上””作为结束符。

//// main.c// ArrayAndString//// Created by KenshinCui on 14-7-06.// Copyright （c） 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include <stdio.h>int main（int argc, const char * argv[]）{char a[] = {"K","e","n","s","h","i","n",""};printf（"%s",a）; //结果：Kenshin，注意使用%s输出字符串内容，如果换成整形输出格式其实输出的是a的地址printf（"
"）;printf（"address=%x", a）; //结果：address=5fbff890printf（"
"）;//后面的绝对不能省略,如果没有则会出现如下情况char b[] = { "I", "a", "m"};printf（"%s",b）; //没有按照期望输出，多了一些垃圾数据，在当前环境打印结果：IamKenshinprintf（"
"）;printf（"address=%x",b）; //结果：address=5fbff88dprintf（"
"）;//直接赋值为字符串，此时不需要手动添加，编译器会自动添加char c[] = "Kenshin";printf（"c=%s",c）; //结果：c=Kenshinprintf（"
"）;//二维数组存储多个字符串char d[2][3]={"Kenshin","Kaoru","Rose","Jack","Tom","Jerry"};return 0;}

从上面代码注释中可以看到打印b的时候不是直接打印出来“Iam”而是打印出了“IamKenshin”，原因就是编译器无法判断字符串是否结束，要解释为什么打印出“IamKenshin”我们需要了解a和b在内存中的存储。

从图中我们不难发现由于a占用8个字节，而定义完a后直接定义了b，此时分配的空间连续，b占用3个字节，这样当输出b的时候由于输出完“Iam”之后并未遇到””标记，程序继续输出直到遇到数组a中的“”才结束，因此输出内容为“IamKenshin”。
扩展--字符串操作常用函数
下面简单看一下和字符和字符串相关的常用的几个函数

//// main.c// ArrayAndString//// Created by Kenshin Cui on 14-7-04.// Copyright （c） 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include <stdio.h>int main（int argc, const char * argv[]）{/*字符操作*/putchar（"a"）; //结果：a，putchar一次只能输出一个字符printf（"
"）;putchar（97）;//结果:aprintf（"
"）;char a;a=getchar（）;//getchar（）一次只能接收一个字符，可以接收空格、tab、回车printf（"a=%c",a）;printf（"
"）;/*字符串操作*/char b[]="Kenshin";printf（"b=%s",b）;printf（"
"）;puts（b）; //puts用于输出单个字符串，不能像printf格式化输出，会自动添加换行printf（"
"）;char c[10];scanf（"%s",c）;//注意c没必要写成&c，因为c本身就代表了数组的地址printf（"c=%s
",c）;//注意即使你输入的内容大于10，也能正确输出，但是下面的gets（）函数却不行printf（"
"）;//gets（）函数，注意它是不安全的，因为接收的时候不知道它的大小容易造成溢出，建议不要使用char d[10];gets（d）; //gets一次只能接收一个字符串，但是scanf可接收多个；scanf不能接收空格、tab，gets则可以printf（"d=%s",d）;printf（"
"）;char e[]={"K","s",""};printf（"%lu",strlen（e））; //结果是：2，不是3，因为不计入长度printf（"
"）;char f[]={"Kenshin"};printf（"%lu",strlen（f））; //结果是：7printf（"
"）;char g[5];strcpy（g,"hello,world！"）;printf（"%s",g）; //结果是：hello,即使定义的g长度为5，但是也能完全拷贝进去printf（"
"）;char h[5];char i[]={"a","b","c","","d","e","f",""};strcpy（h,i）;printf（"%s",h）; //结果是：abc,遇到第一个则结束printf（"
"）;strcat（i,"ghi"）;printf（"%s",i）; //结果是：abcghi,注意不是abcdefghi,strcat，从i第一开始使用“ghi”覆盖，覆盖完之后加上一个,在内存中目前应该是：{"a","b","c","g","h","i","","f",""}printf（"
"）;char j[]="abc";char k[]="aBc";char l[]="acb";char m[]={"a",""};printf（"%d,%d,%d",strcmp（j,k）,strcmp（k,l）,strcmp（l,m））;//遇到第一个不相同的字符或则返回两者前后之差，结果：32,-33,99printf（"
"）;return 0;}

注意在Xcode中会提示gets是不安全的，因为Xcode使用的是gcc编译器，在gcc编译器中已经不能正确编译gets（）函数，推荐使用fgets（）。