Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Используя стандартную библиотеку языка C++, этот код можно переписать примерно так:
vector<char> buf;
char c;
while (cin.get(c)) buf.push_back(c);
Более подробное обсуждение стратегий ввода и распределения памяти можно найти в статье “Learning Standard C++ as a New Language” (см. список библиографических ссылок в конце раздела 27.1).
27.5. Строки в стиле языка С
Строка в языке C (в литературе, посвященной языку С++, ее часто называют С-строкой (C-string), или строкой в стиле языка С (C-style)) — это массив символов, завершающийся нулем. Рассмотрим пример.
char* p = "asdf";
char s[ ] = "asdf";
В языке C нет функций-членов, невозможно перегружать функции и нельзя определить оператор (такой как ==) для структур. Вследствие этого для манипулирования строками в стиле языка С необходим набор специальных функций (не членов класса). В стандартных библиотеках языков C и C++ такие функции определены в заголовочном файле <string.h>.
size_t strlen(const char* s); /* определяет количество символов */
char* strcat(char* s1, const char* s2); /* копирует s2 в конец s1 */
int strcmp(const char* s1, const char* s2); /* лексикографическое сравнение */
char* strcpy(char* s1,const char* s2); /* копирует s2 в s1 */
char* strchr(const char *s, int c); /* копирует c в s */
char* strstr(const char *s1, const char *s2); /* находит s2 в s1 */
char* strncpy(char*, const char*, size_t n); /* сравнивает n символов */
char* strncat(char*, const char, size_t n); /* strcat с n символами */
int strncmp(const char*, const char*, size_t n); /* strcmp с n символами */
Это не полный список функций для работы со строками, но он содержит самые полезные и широко используемые функции. Кратко проиллюстрируем их применение.
Мы можем сравнивать строки. Оператор проверки равенства (==) сравнивает значения указателей; стандартная библиотечная функция strcmp() сравнивает значения C-строк.
const char* s1 = "asdf";
const char* s2 = "asdf";
if (s1==s2) { /* ссылаются ли указатели s1 и s2 на один и тот же
массив? */
/* (обычно это нежелательно) */
}
if (strcmp(s1,s2)==0) { /* хранят ли строки s1 и s2 одни и те же
символы? */
}
Функция strcmp() может дать три разных ответа. При заданных выше значениях s1 и s2 функция strcmp(s1,s2) вернет нуль, что означает полное совпадение. Если строка s1 предшествует строке s2 в соответствии с лексикографическим порядком, то она вернет отрицательное число, и если строка s1 следует за строкой s2 в лексикографическом порядке, то она вернет положительное число. Термин лексикографический (lexicographical) означает “как в словаре.” Рассмотрим пример.
strcmp("dog","dog")==0
strcmp("ape","dodo")<0 /* "ape" предшествует "dodo" в словаре */
strcmp("pig","cow")>0 /* "pig" следует после "cow" в словаре */
Результат сравнения указателей s1==s2 не обязательно равен 0 (false). Механизм реализации языка может использовать для хранения всех строковых литералов одну и ту же область памяти, поэтому можем получить ответ 1 (true). Обычно функция strcmp() хорошо справляется со сравнением С-строк.
Длину С-строки можно найти с помощью функции strlen().
int lgt = strlen(s1);
Обратите внимание на то, что функция strlen() подсчитывает символы, не учитывая завершающий нуль. В данном случае strlen(s1)==4, а строка "asdf" занимает в памяти пять байтов. Эта небольшая разница является источником многих ошибок при подсчетах.
Мы можем копировать одну С-строку (включая завершающий нуль) в другую.
strcpy(s1,s2); /* копируем символы из s2 в s1 */
Программист должен сам гарантировать, что целевая строка (массив) имеет достаточный размер, чтобы в ней поместились символы исходной строки.
Функции strncpy(), strncat() и strncmp() являются версиями функций strcpy(), strcat() и strcmp(), учитывающими не больше n символов, где параметр n задается как третий аргумент. Обратите внимание на то, что если в исходной строке больше n символов, то функция strncpy() не будет копировать завершающий нуль, поэтому результат копирования не будет корректной С-строкой. Функции strchr() и strstr() находят свой второй аргумент в строке, являющейся их первым аргументом, и возвращают указатель на первый символ совпадения. Как и функция find(), они выполняют поиск символа в строке слева направо. Удивительно, как много можно сделать с этими простыми функциями и как легко при этом допустить незаметные ошибки. Рассмотрим простую задачу: конкатенировать имя пользователя с его адресом, поместив между ними символ @. С помощью класса std::string это можно сделать так:
string s = id + '@' + addr;
С помощью стандартных функций для работы с С-строками этот код можно написать следующим образом:
char* cat(const char* id, const char* addr)
{
int sz = strlen(id)+strlen(addr)+2;
char* res = (char*) malloc(sz);
strcpy(res,id);
res[strlen(id)+1] = '@';
strcpy(res+strlen(id)+2,addr);
res[sz–1]=0;
return res;
}
Правильный ли ответ мы получили? Кто вызовет функцию free() для строки, которую вернула функция cat()?
ПОПРОБУЙТЕ
Протестируйте функцию cat(). Почему в первой инструкции мы добавляем число 2? Мы сделали глупую ошибку в функции cat(), найдите и устраните ее. Мы “забыли” прокомментировать код. Добавьте соответствующие комментарии, предполагая, что читатель знает стандартные функции для работы с С-строками.
27.5.1. Строки в стиле языка С и ключевое слово const
Рассмотрим следующий пример:
char* p = "asdf";
p[2] = 'x';
В языке С так писать можно, а в языке С++ — нет. В языке C++ строковый литерал является константой, т.е. неизменяемой величиной, поэтому оператор p[2]='x' (который пытается превратить исходную строку в строку "asxf") является недопустимым. К сожалению, некоторые компиляторы пропускают присваивание указателю p, что приводит к проблемам. Если вам повезет, то произойдет ошибка на этапе выполнения программы, но
