字符串与指针

在C语言中，字符型指针用char*定义，它不仅可以指向一个字符型变量，还可以指向一个字符串。字符串使用字符数组进行存储，因此，指向字符串的指针其实是指向了存储字符串的数组，例如，定义如下代码：

char arr[6] = "nihao";    //定义一个字符数组arr，存储字符串nihao
char *p = arr;        //定义一个字符型指针p，指向数组arr

上述代码定义了一个字符数组arr存储字符串nihao，然后定义了一个字符类型指针p指向数组arr，此时字符指针p与字符数组arr及字符串“nihao”之间的关系如图1所示。

图1 指向字符串“nihao”的指针p

从图1中可以看出，指向字符串“nihao”的指针其实是指向了字符数组arr，同时也指向数组第1个字符‘n’。由此，我们可以理解为：指向字符串的指针同时也指向了字符串第1个字符。

通过字符串指针可以引用字符数组中的元素，它访问数组元素的方式与整型数组相同，分为索引法与指针运算两种方式，示例代码如下：

p[1];          //访问字符串的第2个字符，值为i
*(p+1);        //访问字符串的第2个字符，值为i

上述代码中，第1行代码通过索引形式访问字符数组中的元素，第2行代码通过指针运算访问字符数组中的元素。除了访问单个字符，当字符指针指向字符串时，通过指针输出字符串，示例代码如下：

printf("%s", p);  //结果为nihao

读者须谨记，当字符指针指向字符串时，如果以%s格式化输出，则直接输出字符串；如果以%d等整型格式化输出，则输出的是字符串所在空间的首地址。

定义指向字符串的指针时，除了使用数组为指针初始化，还可以使用字符串直接给指针进行初始化，示例代码如下：

char *p1 = "nihao";    //使用字符串直接对字符型指针进行初始化

上述代码使用字符串“nihao”直接初始化字符指针，其效果与使用字符数组初始化相同。使用字符数组初始化字符指针之前，字符串已经存在于字符数组在栈区开辟的内存空间中，字符指针只需存储字符数组的地址即可；而用字符串常量初始化字符指针时，系统会先将字符串常量放入常量区，再用指针变量存储字符串的首地址，两者之间的区别如图2所示。

图2 使用字符数组与字符串初始化指针的区别

在操作字符串时，使用字符指针要比字符数组更灵活，下面简单总结一下字符指针与字符数组在初始化、赋值等方面的一些区别。

（1）初始化

可以对字符指针进行赋值，但不能对数组名进行赋值，示例代码如下：

//给字符指针赋值
char *p = "hello";         //等价于char *p=NULL; p = "hello";
//给数组赋值
char str[6] = "hello";
str = "hello";            //错误

上述代码中，第2种赋值方式str=“hello”是错误的，因为数组名是一个指针常量，是内存中的一个地址编号，不可以对其进行赋值。可以使用数组名索引的方式修改字符数组中某个位置的单个字符。

（2）赋值方式

字符数组（或字符串）之间只能单个元素赋值或使用复制函数；字符指针则无此限制。示例代码如下：

//字符指针赋值
char *p1 = "hello", *p2=NULL;
p2 = p1;
//字符数组赋值
char str1[6] = "hello", str2[6];
str2 = str1;  //错误

上述代码中，第2种赋值方式str2=str1是错误的，前面已经讲解，这里不再赘述。

（3）运算

字符指针可以通过指针运算改变其值，而数组名是一个指针常量，其值不可以改变。示例代码如下：

//字符指针
char *p = "I love China";
p+=7;
//数组名
char str[6]=”hello”;
str+=3;                            //错误，数组名是指针常量，不可被更改

（4）字符串中字符的引用

数组可以用索引法和指针运算引用数组元素；字符指针也可以用这两种方法引用字符串的字符元素。示例代码如下：

//字符数组
char *str[100] = " I love China ";
char ch1 = str[6];       //索引法
char *p = str;
char ch2 = *(p+6);       //指针运算
//字符指针
char *p = " I love China ";
char ch2 = p[6];        //索引法
char ch3 = *(p+6);       //指针运算

关于字符串、字符数组、字符指针的区别与联系的诸多细节，需要读者在学习应用当中慢慢体会。