C 語言中的字符串：初學者指南

你好，未來的程式設計師們！今天，我們將踏上一段令人興奮的旅程，進入 C 語言中的字符串世界。如果你完全是程式設計的新手，不必擔心——我將成為你的友好指南，我們會一步步來。到了這個教學的結尾，你將能像專業人士一樣與 C 語言一起編織字符串！

C 語言中的字符串是什麼？

我們先從基礎開始。在 C 語言中，字符串實質上是一個字符序列。把它想像成一根項鏈，每個珠子都是一個字符。這些字符存儲在連續的記憶體位置中，以一個特殊的字符結尾，這個字符叫做空字符（'\0'）。

這裡有一個有趣的事實：在 C 語言中，沒有為字符串單獨設置數據類型。相反，我們使用字符數組來表示字符串。這就像用一排郵政信箱來存儲一系列信件一樣！

在 C 語言中創建字符串

現在，讓我們動手創建我們在 C 語言中的第一個字符串。有幾種方法可以做到這點，但我們先從最直接的方法開始：

char greeting[6] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};

在這個例子中，我們創建了一個名為 greeting 的字符串，它包含了單詞 "Hello"。讓我們分解一下：

• char 是字符的數據類型。
• greeting 是我們字符串的名稱。
• [6] 指定了我們數組的大小。我們需要 6 個空間：5 個給 "Hello"，1 個給空字符。
• 字符被單引號括起來，並用逗號分隔。
• 不要忘記在結尾加上空字符 '\0'！

不指定大小初始化字符串

C 還是挺聰明的，能夠為我們计算出字符串的大小。看看這個：

char greeting[] = "Hello";

這是不是很棒？C 自動添加空字符並計算大小。這就像魔法，但其實只是 C 的效率！

遍歷字符串

現在我們有了字符串，讓我們學習如何遍歷它。當你想逐個處理每個字符時，這很有用：

#include <stdio.h>

int main() {
char greeting[] = "Hello";
int i = 0;

while (greeting[i] != '\0') {
printf("%c", greeting[i]);
i++;
}

return 0;
}

這段代碼逐個打印 "Hello" 中的每個字符。循環會繼續，直到遇到空字符，這標誌著字符串的結尾。

使用 %s 格式指定符打印字符串

逐個字符遍歷字符串很有趣，但有一個更簡單的方法來打印字符串：

#include <stdio.h>

int main() {
char greeting[] = "Hello, World!";
printf("%s", greeting);
return 0;
}

%s 格式指定符告訴 printf 預期會有一個字符串。這就像給 printf 提個醒："嘿，一個字符串要來了！"

使用雙引號構造字符串

記得我們第一個例子，我們一個字符一個字符地創建字符串？其實有一個捷徑：

char greeting[] = "Hello, World!";

這與我們早前的例子做了同樣的事情，但簡潔得多。C 代我們添加空字符。這就像訂購一個預先串好的項鏈，而不是自己串珠子！

使用 scanf() 函數進行字符串輸入

現在，讓我們通過從用戶那裡獲取輸入來使我們的程式更具互動性：

#include <stdio.h>

int main() {
char name[50];
printf("請輸入你的名字: ");
scanf("%s", name);
printf("你好，%s!\n", name);
return 0;
}

在這裡，我們使用 scanf() 從用戶那裡讀取字符串。但要注意！scanf() 在遇到第一個空白字符時停止讀取。所以如果你輸入 "John Doe"，只有 "John" 會被存儲在 name 中。

處理含有空白的字符串輸入

要讀取含有空白的字符串，我們可以使用以下格式指定符與 scanf() 一起使用：

#include <stdio.h>

int main() {
char fullName[100];
printf("請輸入你的全名: ");
scanf("%[^\n]s", fullName);
printf("你好，%s!\n", fullName);
return 0;
}

%[^\n]s 格式指定符告訴 scanf() 讀取直到遇到換行符。這樣我們就可以讀取全名或含有空格的句子了。

使用 gets() 和 fgets() 函數進行字符串輸入

雖然 gets() 很容易使用，但它因為不進行邊界檢查而被認為是不安全的。相反，我們使用更安全的 fgets() 函數：

#include <stdio.h>

int main() {
char sentence[100];
printf("請輸入一個句子: ");
fgets(sentence, sizeof(sentence), stdin);
printf("你輸入了: %s", sentence);
return 0;
}

fgets() 更安全，因為它允許你指定讀取的最大字符數，幫助防止緩衝區溢出。

使用 puts() 和 fputs() 函數打印字符串

最後，我們來看看一些打印字符串的替代方法：

#include <stdio.h>

int main() {
char greeting[] = "Hello, World!";
puts(greeting);  // puts() 自動添加換行
fputs(greeting, stdout);  // fputs() 不添加換行
return 0;
}

puts() 簡單並自動添加換行，而 fputs() 給你更多的輸出控制。

以下是我們討論過的字符串函數的總結：

函數	目的	示例
scanf()	讀取格式化輸入	scanf("%s", str);
gets()	讀取一行（不安全，避免使用）	gets(str);
fgets()	安全地讀取一行	fgets(str, size, stdin);
printf()	打印格式化輸出	printf("%s", str);
puts()	打印字符串並添加換行	puts(str);
fputs()	打印字符串而不添加換行	fputs(str, stdout);

至此，你已經踏上了 C 語言字符串世界的第一步。記住，熟能生巧，所以不要害怕嘗試這些概念。快樂編程，願你的字符串總是正常終止！

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