GESP 4级 · 字符数组

📖概念讲解

字符数组就是用 char 类型的数组来存储字符串。C++ 中字符串本质是以 '\0'（空字符）结尾的字符数组，这个 '\0' 是字符串的结束标志，占用一个字节但不参与输出。

和 string 类不同，字符数组需要你手动管理空间和结束符。它的优势是底层、高效、适合算法竞赛中处理字符操作。

💡 核心要点：

声明时要多留一位给 '\0'，比如存 "hello" 需要 char s[6] 而不是 char s[5]
strlen() 返回的是不计 '\0' 的实际长度，sizeof 返回数组总字节数
cin >> s 遇到空格/回车就停，读整行要用 cin.getline() 或 getline()

💻代码示例

#include <iostream>
#include <cstring>  // strlen, strcpy, strcat, strcmp
using namespace std;
int main() {
    // 1. 声明和初始化字符数组
    char s1[6] = "hello";       // 自动补 '\0'，实际存 h,e,l,l,o,\0
    char s2[] = "world";          // 编译器自动算大小 = 6
    // 2. strlen vs sizeof
    cout << "strlen(s1)=" << strlen(s1) << endl;  // 输出 5（不含 '\0'）
    cout << "sizeof(s1)=" << sizeof(s1) << endl;  // 输出 6（包含 '\0'）
    // 3. 遍历字符数组
    for (int i = 0; s1[i] != '\0'; i++) {  // 逐字符遍历，到 '\0' 停止
        cout << s1[i];
    }
    cout << endl;
    // 4. 常用字符串函数
    char dest[20];
    strcpy(dest, s1);              // 把 s1 复制到 dest
    strcat(dest, s2);              // 把 s2 拼接到 dest 后面
    cout << dest << endl;          // 输出 helloworld
    // 5. strcmp 比较两个字符串（按字典序）
    if (strcmp(s1, s2) < 0) {    // 返回负数表示 s1 < s2
        cout << "s1 排在 s2 前面" << endl;
    }
    return 0;
}
// 输出：
// strlen(s1)=5
// sizeof(s1)=6
// hello
// helloworld
// s1 排在 s2 前面

🧩互动小测

Q1：声明 `char s[] = "abc";` 后，`sizeof(s)` 等于多少？

Q2：以下哪个函数不能用来比较两个字符数组的内容？

Q3：执行 `char a[10]; strcpy(a, "hello");` 后，`strlen(a)` 等于？

🏋️动手练一练

📝 编程练习

写一个程序，输入一个字符串（不超过100个字符），统计其中大写字母、小写字母、数字和其他字符的个数。

输入：一行字符串，可能包含空格
输出：四个整数，分别表示大写字母、小写字母、数字、其他字符的个数，空格分隔

提示：用 cin.getline() 读取含空格的整行，用 isupper()、islower()、isdigit() 判断字符类型。

参考答案：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cctype>
using namespace std;

int main() {
    char s[101];
    cin.getline(s, 101);       // 读整行（含空格）
    int upper = 0, lower = 0, digit = 0, other = 0;
    for (int i = 0; s[i] != '\0'; i++) {  // 逐字符遍历
        if (isupper(s[i])) upper++;        // 大写字母
        else if (islower(s[i])) lower++;   // 小写字母
        else if (isdigit(s[i])) digit++;   // 数字
        else other++;                      // 其他字符
    }
    cout << upper << " " << lower << " " << digit << " " << other << endl;
    return 0;
}

要点：cin.getline(s, 101) 可以读入包含空格的整行；遍历时以 '\0' 作为结束条件；cctype 头文件提供了 isupper/islower/isdigit 等判断函数。

📝易错点提醒

数组大小忘记加 1：char s[5] = "hello"; 会越界！"hello" 需要 6 个字节（5个字符 + '\0'）
用 == 比较字符串内容：char a[]="hi", b[]="hi"; a==b 比较的是地址而非内容，永远不等！用 strcmp(a,b)==0
cin >> 读到空格就停：输入 "hello world" 只读到 "hello"，要用 cin.getline(s, 大小)
数组越界写入：strcpy 不检查目标数组大小，目标太小会栈溢出，这是安全隐患
字符数组赋值不能用 =：char s[10]; s = "abc"; 编译报错！要用 strcpy(s, "abc")