C 风格的字符串、指针、数组

Question

我无法理解 C 风格的字符串是什么。新年快乐

我知道的： 一个指针保存一个内存地址。取消引用指针将为您提供该内存位置的数据。

int x = 50;
int* ptr = &x;    //pointer to an integer, holds memory address of x

cout << "&x: " << &x << endl;  //these two lines give the same output as expected
cout << "ptr: " << ptr << endl;

cout << "*ptr: " << dec << (*ptr) << endl;  //prints out decimal number 50
                                           //added dec, so the program doesnt 
                //continue to printout hexidecimal numbers like it did for the 
                 //the memory addresses above
cout << "&ptr: " << &ptr << endl;  //shows that a pointer, like any variable,
                                  //has its own memory address

现在到我不明白的地方（使用上面的内容作为我困惑的根源）： 有多种方法可以声明字符串。我正在学习C++，不过你也可以使用C风格的字符串（很好理解，虽然不如C++字符串）

C++：

string intro = "Hello world!"; 
//the compiler will automatically add a null character, \0, so you don't have to
//worry about declaring an array and putting a line into it that is bigger than 
//it can hold. 

C 风格：

char version1[7] = {'H','i',' ','y','o','u','\0'};
char version2[] = "Hi you"; //using quotes, don't need null character? added for you?
char* version3 = "Hi you";

版本 3 是我遇到问题的地方。在这里，有一个指向 char 的指针。我知道数组名是指向数组中第一个元素的指针。

cout << " &version3: " << &version3 << endl; //prints out location of 'H'
cout << " *version3: " << *version3 << endl; //prints out 'H'
cout << "  version3: " <<  version3 << endl; //prints out the whole string up to
                                             //automatically inserted \0

之前，在“我所知道的”部分中，打印出指针的名称将打印出它所持有的地址。在这里，打印出指针的名称会打印出整个字符串。 “嗨，你”周围的双引号以某种方式告诉程序：“嘿，我知道你是一个指针，你被初始化到'H'的位置，但是因为我看到这些双引号，所以在内存位置向前跳过1个字节并打印出您看到的所有内容，直到您到达 \0"（1 字节移动，因为 char 是 1 字节大）。

打印出指针如何打印出字符串？在打印出指针名称之前，打印出它被初始化的内存地址。

编辑：cout << &version3 是打印出“H”的位置还是指针的位置，version3，它保存着“H”的内存地址？

Answer 1

用cout 打印char* 与用cout 打印int* 的工作方式不同。为了与 C 风格的字符串兼容，采用 char* 参数的 << 的重载版本将 char* 视为 C 风格的字符串。如果要打印char* 保存的内存地址，可以将其强制转换为void*。

是的，如果你写任何一个

char *s1 = "hi lol";
char s2[] = "hi haha";

在字符串末尾为您添加了一个 NUL (\0) 终止符。这两者之间的区别在于，s1 是一个指向字符串文字的指针，根据 C 标准，您不能修改其内容，而 s2 是一个数组，也就是说，在堆栈上为您分配的一块内存，初始化以保存值"hi haha"，您可以随意修改其内容。为数组分配的内存量正好足以容纳用作初始化器的字符串，并且会自动为您确定，这就是方括号可以为空的原因。

附注：在C语言中，如果你输入char s[3] = "abc";，那么s将被初始化为{'a', 'b', 'c'}，没有一个NUL终止符！这是因为标准中的一个子句说，如果数组中有空间（或一些类似的措辞），则此上下文中的字符串使用 NUL 终止符初始化。在 C++ 中，情况并非如此。更多信息，请参阅No compiler error when fixed size char array is initialized without enough room for null terminator。

编辑，回答您添加的问题：如果您有char *s = "..."，而您有cout << &s;，它将打印指针 s 所在的地址存储，而不是 s 保存的地址（s 所指的字符串的第一个元素的地址）。

Answer 2

我知道数组名是指向数组中第一个元素的指针。

不，不是。它只会隐式转换为一个（在大多数情况下）。

“你好”周围的双引号以某种方式告诉程序：“嘿，我知道你是一个指针，并且你被初始化到'H'的位置，但是因为我看到这些双引号，向前跳过1个字节在内存位置并打印出您看到的所有内容，直到您到达 \0"？

不，他们没有。 重要的是类型。

std::ostream::operator<< 具有泛型指针 (void *) 的重载和 const char * 的重载。因此，当您编写cout << "some char array or pointer"; 时，它将调用该重载，而不是其他指针类型的重载。这个重载的行为不同：它不是打印指针的数值，而是打印出所有内容，直到出现 NUL 终止符。

Answer 3

你在这里问了两个问题，其中一个比较笼统，我会先回答。

指针是指向内存中某个位置的“句柄”（称为地址）。该位置的内容是一个值。该值的解释方式取决于指针的“类型”。可以这样想：地址是房子的位置，例如 10 Main Street。 10 Main Street 的内容是该地址的房屋的内容。用 C（和 C++）术语：

int *p;

是一个可以保存整数地址的变量。

int x;

是一个整数变量。

p = &x;

通过将 x 的地址存储在 p 中，使 p“指向”x。

x = 10;

将值 10 存储在 x 中。

*p == x

因为 *p 表示“使用 p 的内容”作为值，然后将其与 x 进行比较。

p == &x

因为 &x 说要把'x的地址'作为一个值，然后和p比较，p是指针类型的变量。

一个字符串，它是零个或多个字符的序列，在 C（和 C++）中由字符“和”表示。在内存中，这些值是连续存储的，并由一个尾随空字节自动终止，这是一个值为 0 的字节。字符串“Hello, world!”存储在内存中，假设您使用的是 8 位 ASCII 字符编码，如：

65 101 108 108 111 44​​ 32 87 111 114 108 33 0

您可以使用以下代码 sn-p 自己查看：

char *p = "Hello, World!";
int len = strlen(p);
int i;

for (i = 0; i <= len;  ++i)
{
    std::cout << std::dec << (int) p[i] << ' ';
}
std::cout << std::endl;

由于编译器会自动将null（零字节）添加到常量字符串中，因此以下两个数组的大小相同：

char a1[7] = { 'H', 'i', ' ', 'y', 'o', 'u', '\0' };
char a2[] = "Hi you";

std::cout << strcmp(a1, a2) << std::endl

简单地说，“C 风格字符串”只是一个以 null 结尾的字符数组，它回答了您的第一个问题。