《 C 語(yǔ)言的一些“騷操作”及其深層理解》之字符串的實(shí)質(zhì)就是指針

字符串是C語(yǔ)言中最基礎(chǔ)的概念，也是最常被用到的。在嵌入式開(kāi)發(fā)中，我們經(jīng)常要將一些字符串通過(guò)串口顯示到串口助手或調(diào)試終端上，作為信息提示，以便讓我們了解程序的運(yùn)行情況；或者是將一些常量的值轉(zhuǎn)為字符串，來(lái)顯示到液晶等顯示設(shè)備上。

那么C語(yǔ)言中的字符串到底是什么？其實(shí)字符串本身就是一個(gè)指針，它的值(即指針?biāo)赶虻牡刂?就是字符串首字符的地址。

為了解釋這個(gè)問(wèn)題，我經(jīng)常會(huì)舉這樣一個(gè)例子：如何將一個(gè)數(shù)值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的16進(jìn)制字符串。比如，把100轉(zhuǎn)為”0X64”。

我們可以寫這樣一個(gè)函數(shù)：

沒(méi)有問(wèn)題，它的功能是正確的。在實(shí)現(xiàn)上，因?yàn)閿?shù)值0~9和A~F在ASCII碼值上并不連續(xù)（分別為0X30~0X39和0X41~0X46），所以程序中以9為分界，進(jìn)行了分情況處理。

但聰明一些的編程者，可能用這樣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：

對(duì)，這是使用了查表的思想。雖然0~9和A~F，在ASCII碼值上不連續(xù)，但是我們可以把它們放到一個(gè)數(shù)組里，創(chuàng)造一種連續(xù)。然后用數(shù)值作為下標(biāo)，直接獲取對(duì)應(yīng)的字符。

也許會(huì)有人覺(jué)得Hex_Char_Table定義起來(lái)太麻煩，要一個(gè)個(gè)去輸入字符。其實(shí)可以這樣作：

我們將字符數(shù)組換成了字符串常量。其實(shí)它們?cè)趦?nèi)存中的表達(dá)是幾乎一樣的，其實(shí)質(zhì)都是內(nèi)存中的字節(jié)序列。如圖2.1所示。

圖2.1 字符數(shù)組與字符串都是內(nèi)存中的字節(jié)序列

不同點(diǎn)在于，字符數(shù)組在定義的時(shí)候要明確指定數(shù)組的大小，即它可以容納多少個(gè)字符(字節(jié))。而字符串的長(zhǎng)度則以第一個(gè)等于0的字節(jié)為準(zhǔn)。所以，字符串的字節(jié)序列中，一定有某一個(gè)字節(jié)的值為0，它就是字符串的結(jié)束符。我們平時(shí)使用的strlen這個(gè)函數(shù)，計(jì)算字符串長(zhǎng)度的原理，其實(shí)就是在檢測(cè)這個(gè)0。所以，如果我們拿一個(gè)沒(méi)有0的字符數(shù)組(字節(jié)序列)傳給strlen，那么最終的結(jié)果很可能是錯(cuò)誤的，甚至因?yàn)閿?shù)組越界訪問(wèn)，而導(dǎo)致程序的崩潰。

上面，振南說(shuō)“字符串本身就是指針”，那么見(jiàn)證這句話真正意義的時(shí)刻來(lái)了，我們將上面程序繼續(xù)簡(jiǎn)化：

Hex_Char_Table這個(gè)指針變量其實(shí)是多余的，“字符串本身就是指針”，所以它后面可以直接用[]配合下標(biāo)來(lái)取出其中的字符。凡是實(shí)質(zhì)上為指針類型(即表達(dá)的是地址意義)的變量或常量，都可以直接用[]或*來(lái)訪問(wèn)它所指向的數(shù)據(jù)序列中的數(shù)據(jù)元素。