Выбрать главу

Строковые константы нужны не только в качестве аргументов функций. Если, например, переменную pmessage объявить как

char *pmessage;

то присваивание

pmessage = "now is the time";

поместит в нее указатель на символьный массив, при этом сама строка не копируется, копируется лишь указатель на нее. Операции для работы со строкой как с единым целым в Си не предусмотрены.

Существует важное различие между следующими определениями:

char amessage[] = "now is the time"; /* массив */

char *pmessage = "now is the time"; /* указатель */

amessage - это массив, имеющий такой объем, что в нем как раз помещается указанная последовательность символов и '\0'. Отдельные символы внутри массива могут изменяться, но amessage всегда указывает на одно и то же место памяти. В противоположность ему pmessage есть указатель, инициализированный так, чтобы указывать на строковую константу. А значение указателя можно изменить, и тогда последний будет указывать на что-либо другое. Кроме того, результат будет неопределен, если вы попытаетесь изменить содержимое константы.

Дополнительные моменты, связанные с указателями и массивами, проиллюстрируем на несколько видоизмененных вариантах двух полезных программ, взятых нами из стандартной библиотеки. Первая из них, функция strcpy (s, t), копирует строку t в строку s. Хотелось бы написать прямо s = t, но такой оператор копирует указатель, а не символы. Чтобы копировать символы, нам нужно организовать цикл. Первый вариант strcpy, с использованием массива, имеет следующий вид:

/* strcpy: копирует t в s; вариант с индексируемым массивом*/

void strcpy(char *s, char *t)

{

 int i;

 i = 0;

 while ((s[i] = t[i]) != '\0')

  i++;

}

Для сравнения приведем версию strcpy с указателями:

/* strcpy: копирует t в s: версия 1 (с указателями) */

void strcpy(char *s, char *t)

{

 while ((*s = *t) != '\0') {

  s++;

  t++;

 }

}

Поскольку передаются лишь копии значений аргументов, strcpy может свободно пользоваться параметрами s и t как своими локальными переменными. Они должным образом инициализированы указателями, которые продвигаются каждый раз на следующий символ в каждом из массивов до тех пор, пока в копируемой строке t не встретится '\0'.

На практике strcpy так не пишут. Опытный программист предпочтет более короткую запись:

/* strcpy: копирует t в s; версия 2 (с указателями) */

void strcpy(char *s, char *t)

{

 while ((*s++ = *t++) != '\0')

  ;

}

Приращение s и t здесь осуществляется в управляющей части цикла. Значением *t++ является символ, на который указывает переменная t перед тем, как ее значение будет увеличено; постфиксный оператор ++ не изменяет указатель t, пока не будет взят символ, на который он указывает. То же в отношении s: сначала символ запомнится в позиции, на которую указывает старое значение s, и лишь после этого значение переменной s увеличится. Пересылаемый символ является одновременно и значением, которое сравнивается с '\0'. В итоге копируются все символы, включая и заключительный символ '\0'.

Заметив, что сравнение с '\0' здесь лишнее (поскольку в Си ненулевое значение выражения в условии трактуется и как его истинность), мы можем сделать еще одно и последнее сокращение текста программы:

/* strcpy: копирует t в s; версия 3 (с указателями) */

void strcpy(char *s, char *t)

{

 while (*s++ = *t++)

  ;

}

Хотя на первый взгляд то, что мы получили, выглядит загадочно, все же такая запись значительно удобнее, и следует освоить ее, поскольку в Си-программах вы будете с ней часто встречаться.

Что касается функции strcpy из стандартной библиотеки ‹string.h› то она возвращает в качестве своего результата еще и указатель на новую копию строки.

Вторая программа, которую мы здесь рассмотрим, это strcmp(s,t). Она сравнивает символы строк s и t и возвращает отрицательное, нулевое или положительное значение, если строка s соответственно лексикографически меньше, равна или больше, чем строка t. Результат получается вычитанием первых несовпадающих символов из s и t.

/* strcmp: выдает ‹ 0 при s ‹ t, 0 при s - t, › 0 при s › t */

int strcmp(char *s, char *t)

{

 int i;

 for (i = 0; s[i] == t[i]; i++)

  if (s[i] == '\0')

   return 0;

 return s[i] - t[i];

}

Та же программа с использованием указателей выглядит так:

/* strcmp: выдает ‹ 0 при s ‹ t, 0 при s - t, › 0 при s › t */

int strcmp(char *s, char *t)

{

 for (; *s == *t; s++, t++)

  if (*s == '\0')

   return 0;

 return *s - *t;

}

Поскольку операторы ++ и - могут быть или префиксными, или постфиксными, встречаются (хотя и не так часто) другие их сочетания с оператором *. Например.

*--p;

уменьшит p прежде, чем по этому указателю будет получен символ. Например, следующие два выражения:

*p++ = val; /* поместить val в стек */

val = *--p; /* взять из стека значение и поместить в val */

являются стандартными для посылки в стек и взятия из стека (см. параграф 4.3.).

Объявления функций, упомянутых в этом параграфе, а также ряда других стандартных функций, работающих со строками, содержатся в заголовочном файле ‹string.h›.

Упражнение 5.3. Используя указатели, напишите функцию strcat, которую мы рассматривали в главе 2 (функция strcat(s,t) копирует строку t в конец строки s).

Упражнение 5.4. Напишите функцию strend(s,t), которая выдает 1, если строка t расположена в конце строки s, и нуль в противном случае.

Упражнение 5.5. Напишите варианты библиотечных функций strncpy, strncat и strncmp, которые оперируют с первыми символами своих аргументов, число которых не превышает n. Например, strncpy(t,s,n) копирует не более n символов t в s. Полные описания этих функций содержатся в приложении B.

...