【C语言】利用数组处理批量数据(字符数组)

前言:前面已经介绍了，字符数据是以字符的ASCII代码存储在存储单元中的，一般占一个字节。由于ASCII代码也属于整数形式，因此在C99标准中，把字符类型归纳为整型类型中的一种。

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怎样定义字符数组

用来存放字符数据的数组是字符数组。在字符数组中的一个元素内存放一个字符。定义字符数组的方法与定义数值型数组的方法类似。例如：

char c[10];
c[0] ='I'; c[1] =' '; c[2] ='a'; c[3] ='m'; c[4] = ' '; 
c[5] = 'h'; c[6] ='a'; c[7] ='p'; c[8] = 'p'; c[9] = 'y';

以上定义了c为字符数组，包含了10个元素。赋值以后数组的状态如下图所示：

在这里插入图片描述
由于字符型数据是以整数的形式(ASCII代码)存放的，因此也可以用整型数组来存放数据，例如：

int c[10];
c[0] = 'a';
//虽然合法，但是浪费空间

字符数组的初始化

对于字符数组的初始化，最容易理解的方式就是用"初始化列表"，把各个字符赋给数组中的各个元素。例如：

char c[10] = {'I',' ','a','m',' ','h','a','p','p','y'};

把10个字符依次赋给c[0] ~c[9] 这10个元素。

如果在定义字符数组时不进行初始化，则数组中各元素的值是不可预料的。如果花括号中提供的初值的个数（即字符个数）大于数组长度，则出现语法错误。如果初值个数小于数组长度，则只将这些字符赋给数组中前面那些元素，其余的元素自动定为空字符(‘\0’)，例如:

char c[10] = { 'a','b','c',' ','d','m','y','h' };

数组状态如下图所示：
(Vscode2019)下的状态
在这里插入图片描述
如果提供的初值个数与预定的数组长度相同，在定义时可以省略数组长度，系统会自动根据初值的个数确定数组长度。例如：

int main()
{char c[] = { 'a','b','c',' ','d','m','y','h' };printf("数组的长度是%d\n", sizeof(c)/sizeof(c[0]));//计算数组的长度return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

怎样引用字符数组中的元素

可以引用字符数组中的一个元素，得到一个字符。
例题：输出一个已知字符

int main()
{char c[15] = { 'I',' ','a','m',' ','a',' ','s','t','u','d','e','n','t'};int i = 0;for (i = 0; i < 15; i++){printf("%c", c[i]);}printf("\n");return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

例题2:输出一个菱形

int main()
{int line = 0;scanf("%d", &line);//打印上半部分;int i = 0;for (i = 0; i < line; i++){//打印一行//打印空格//打印*int j = 0;for (j = 0; j < line  - 1 - i ; j++){printf(" ");}//打印*for (j = 0; j < 2 * i + 1 ; j++){printf("*");}printf("\n");}//下for (i = 0; i < line - 1; i++){//打印一行//打印空格//打印*int j = 0;for (j = 0; j <= i; j++){printf(" ");}//打印*for (j = 0; j < 2 *(line - i - 1)- 1; j++){printf("*");}printf("\n");}return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

字符串和字符串的结束标志

在C语言中，是将字符串作为字符数组来处理的。在实际工作中，人们关心的往往是字符串的有序长度。例如，定义一个字符数组的长度为100，而实际有效字符只有40个。为了测定字符串的实际长度，C语言规定了一个"字符串结束标志"，以字符’\0’作为结束标志。如果字符数组中有若干字符前面9个字符都不是空字符(‘\0’),而第十个字符是‘\0’,则认为该数组中有一个字符串，其有效字符为9个。也就是说，遇到字符‘\0’ 时，表示字符串结束，把前面的字符组成一个字符串。

对于C语言处理字符串的方法有以上的了解后，再对字符数组初始化的方法补充了一种方法，即用字符串常量来使字符数组初始化。例如：

char c[] ="I am a student";

这里不像前面用单个字符作为字符数组的初始值，而是用一个字符串(注意字符串的两端是双撇号而不是单撇号扩起来的)作为初值。显然这种方式更加直观、方便、符号人们的习惯。请注意，此时c的长度不是14，而是15。因为字符串常量的最好由系统加上一个’\0’。

int main()
{char c[] = "I am a student";printf("sz = %d\n", sizeof(c) / sizeof(c[0]));//计算长度(包括\0)printf("len = %d\n", strlen(c));//计算长度(不包括\0)return 0;
}

运行结果: 在这里插入图片描述

(这里关于sizeof和strlen的区别就不具体说明，有感兴趣的可以看我之前文章，详细讲解了strlen与sizeof)关于strlen与sizeof

字符数组的输入输出

字符数组的输入输出可以有两种方法。

逐个字符输入输出。用格式符"%c"输入或输出一个字符如下图
将整个字符串一次输入或输出。用"%s"格式符，意思是对字符串(string)的输入输出。例如：

	char c[] = "china";printf("%s\n", c);

在内存中数组c的存储情况为:
在这里插入图片描述

输出时，遇到’\0’就停止输出。输出结果为:
在这里插入图片描述

用字符串处理函数

在C函数库中提供了一些专门处理字符串的函数，方便使用。几乎所有版本的C语言编译系统都提供这些函数。下面介绍几种常用的函数。

puts函数 – 输出字符串的函数

其一般形式为
puts(字符数组)
其作用是将一个字符串(以’\0’作为结束的字符序列)输出到终端，且puts函数输出使将字符串的结束标志’\0’转换成了’\n’，即输出完字符串后换行
例如:

int main()
{char c[] = "china";puts(c);return 0;
}

运行结果:

在这里插入图片描述

gets函数 – 输入字符串

其一般形式为:
gets(字符数组)
其作用是从终端输入一个字符串到字符数组，并得到一个函数值。该函数值是字符数组的起始地址。
例如：

int main()
{char c[10] = { 0 };gets(c);puts(c);return 0;
}

运行结果：在这里插入图片描述

strcat函数 – 字符串连接函数
strcpy函数与strncpy函数 – 字符串复制函数
strcmp函数 – 字符串比较函数

关于这些函数的讲解在这里我也不过多介绍了，各位可以点这个连接跳转到我前面的博客，里面详细讲解了这几个函数并且如何模拟实现这些函数。
字符串函数的讲解与模拟实现

字符数组应用举例

例题：输入一行字符，统计其中有多少单词，单词之间用空格隔开。
方法1：

int main()
{char arr[20] = { 0 };gets(arr);char* str = arr;int count = 0;int i = 0;while (*str)//判断'\0'{if (*str != ' ')//找出非空格的数{count++;}str++;}printf("%d\n", count);return 0;
}

方法2：

int main()
{char arr[20] = { 0 };int i = 0;int count = 0;gets(arr);for (i = 0; i < 20; i++)//变量数组{if (arr[i] != '\0' && arr[i] != ' '){count++;}}printf("%d\n", count);return 0;
}