C语言期末速成9：字符串

字符串的存储与终止符、strlen/strcpy/strcmp 辨析、gets 与 scanf 的输入差异。

语言入门篇 · C语言期末速成 · 2026/08/09

C语言期末速成

本文是《C语言期末速成》系列第 9 篇。C 语言没有独立的字符串类型——字符串是”以 \0 结尾的字符数组”。正因为缺一个原生类型，字符串相关的函数和坑特别多：strlen/sizeof、strcpy/strcat/strcmp、gets/scanf。本篇把它们一次讲透。

上一篇：C语言期末速成 8：指针

考点清单

  • C 语言没有字符串变量，用字符数组或字符指针存放字符串
  • 字符串以 \0 结尾；"1" 占 2 字节，'1' 只占 1 字节
  • strlen 数到 \0 为止（不含 \0）；sizeof 是”占多少字节”（含 \0）
  • strcpy(目标, 源)：复制；strcat(目标, 源)：拼接；strcmp(a, b)：比较（返回正/零/负）
  • 四个函数的参数都是地址
  • scanf("%s", a) 遇到空格停止；gets(a) 能读入空格
  • 数组名不能赋值：ch = "abc" 非法
  • 手写复制：while (*t++ = *s++);

一、字符串是怎么存的

"abc" 实际上是 4 个字符：'a' 'b' 'c' '\0'。\0（ASCII 0）是字符串的结束标志，字符串函数都靠它判断”到哪为止”。

char s[] = "abc";
/* 内存：a b c \0   （4 字节，比可见字符多一个） */

第 2 章就说过：'1' 占 1 字节，"1" 占 2 字节——多出来那个就是 \0。

三种存字符串的合法姿势

char ch1[10] = {"abcdefgh"};   /* 对：数组+花括号 */
char ch2[10] = "abcdefgh";     /* 对：数组直接赋值 */
char ch3[10] = {'a','b','c','d','e','f','g','h'};  /* 对：逐个字符 */
char *p = "abcdefgh";          /* 对：字符指针指向字符串字面量 */
char *q;
q = "abcdefgh";                /* 对：先定义后指向 */

两种非法写法：

char ch[10];
ch = "abcdefgh";      /* 错！ch 是数组名（地址常量），不能被赋值 */
char *p = {"abcdefgh"}; /* 错！指针初始化不能带花括号 */

"abc" 在内存里是只读的（字符串字面量通常放在只读区）。所以 char *p = "abc"; p[0]='x'; 往往崩溃或未定义；而 char ch[] = "abc"; ch[0]='x'; 安全（是拷贝的普通数组）。

二、四个核心字符串函数

前提：它们的参数都是地址（char*）。strcpy 和 strcmp 有两个参数。

函数作用返回
strlen(s)求字符串长度（不含 \0）字符数
strcpy(dst, src)把 src 复制到 dst（含 \0）dst 地址
strcat(dst, src)把 src 拼接到 dst 末尾dst 地址
strcmp(a, b)按 ASCII 比较两个字符串正数/0/负数
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void) {
    char a[20] = "hello";
    char b[20];

    printf("%d\n", strlen(a));      /* 5：不含 '\0' */

    strcpy(b, a);                   /* b = "hello" */
    strcat(b, " world");            /* b = "hello world" */

    int r = strcmp("abc", "abd");   /* 'c'(99) < 'd'(100)，返回负数 */
    printf("%d\n", r);              /* < 0 */

    return 0;
}

2.1 strcmp 的比较规则（加深）

strcmp(a, b) 逐字符比较 ASCII 码：

  • 遇到第一个不同的字符就停下来，返回 a[i] - b[i]；
  • 若某串先到 \0 而另一串还有字符，短的更小；
  • 全部相同返回 0。
strcmp("abc", "abc")   → 0
strcmp("abc", "abd")   → 负（'c'<'d'）
strcmp("abd", "abc")   → 正
strcmp("ab", "abc")    → 负（"ab" 先到 \0，更短）

注意：strcmp 返回的是正/负/零，不保证是 ±1，判断相等要看 == 0。

2.2 strcpy 的目标空间要够（必考点）

strcpy(dst, src) 会把 src 的所有字符连同 \0 拷过去，但它不检查 dst 空间够不够——空间不够就写到数组外面（缓冲溢出，轻则数据错乱，重则崩溃或被攻击利用）。

char small[4] = "abc";
strcpy(small, "hello world");   /* 危险！超出 small 的空间 */

工程上应保证 dst 空间 ≥ strlen(src) + 1。

三、strlen vs sizeof：两个”长度”别搞混

  • strlen(s)：字符串长度，数到 \0 为止，不含 \0，运行时算；
  • sizeof(s)：变量占用的字节数，含 \0、含数组全部容量，编译期算。
char a[] = {'a','b','c'};       /* 3 个字符，无 \0 */
char b[5] = {'a','b','c'};      /* 5 个槽，后两个是 0 */

printf("%d %d\n", sizeof(a), strlen(a));  /* 3 ? */
printf("%d %d\n", sizeof(b), strlen(b));  /* 5 3 */

逐个拆解：

  • sizeof(a) = 3（数组总字节）；strlen(a) 未定义（没有 \0，会一直往后数，遇到 0 才停，行为不定）；
  • sizeof(b) = 5（数组容量）；strlen(b) = 3（数到第一个 \0 为止，\0 就是补出来的 0）。
char s[] = "hello";
sizeof(s)     /* 6：5 个字符 + '\0' */
strlen(s)     /* 5：不含 '\0' */

核心结论：sizeof 是”盒子有多大”，strlen 是”盒子里装了多少”，且 strlen 依赖 \0 存在。

四、字符串的输入：scanf vs gets

char a[50];
scanf("%s", a);   /* 输入 "good good study!" → a 里只有 "good" */
gets(a);          /* 输入 "good good study!" → a 里是完整一行 */

区别（必考）：

  • scanf("%s", ...) 读到空白（空格/Tab/换行）就停，不能读空格；
  • gets 读一整行（直到换行），可以包含空格。

注意 scanf 的 %s 不需要 &——数组名本身就是地址。而 scanf("%s", &a) 反而类型不对。

char name[50];
scanf("%s", name);   /* 正确：name 已是地址 */
gets(name);          /* 正确 */

gets 的安全隐患（了解）：gets 不知道目标数组有多大，输入一长串就会越界写坏内存（缓冲区溢出）。工程上推荐用 fgets(buf, sizeof(buf), stdin) 代替——它最多读 sizeof(buf)-1 个字符，再自动补 \0。期末考一般只要求你记住 gets 能读空格、scanf("%s") 不能，知道 gets 有溢出风险即可。

五、手写字符串函数（必背）

理解函数原理的最好方式是自己实现一遍。用第 8 章的”指针移动”套路：

复制——把 s 的内容连 \0 一起搬到 t：

/* 完整版 */
while ((*t = *s) != '\0') { s++; t++; }

/* 简化版：'\0' 的值就是 0，直接当条件 */
while (*t = *s) { s++; t++; }

/* 终极版：一条语句搞定 */
while (*t++ = *s++);

while (*t++ = *s++) 的解读：

  1. *t++ = *s++ 是个赋值表达式，值为赋进去的那个字符（最后赋入 \0，值为 0）；
  2. 表达式先复制再让两个指针各前移；
  3. 赋入 \0 时表达式值为 0，循环结束。

求长度——数到 \0 为止：

int my_strlen(char *s) {
    int n = 0;
    while (*s != '\0') { n++; s++; }
    return n;
}

比较——找第一个不同的字符：

int my_strcmp(char *a, char *b) {
    while (*a == *b && *a != '\0') { a++; b++; }
    return *a - *b;   /* 不同字符的差；全相同则 0 - 0 = 0 */
}

易错点 / 陷阱

  1. strlen 不含 \0，sizeof 含 \0：sizeof("abc")=4，strlen("abc")=3。
  2. "1" 当 1 字节：字符串占 2 字节（字符 + \0），'1' 才是 1 字节。
  3. ch = "abc" 当合法：数组名是地址常量，不能赋值；gets/strcpy 才是拷贝手段。
  4. scanf("%s", &a) 多写 &：%s 本身要地址，a 就是地址。
  5. strcpy 空间不够：strcpy 不检查空间，可能越界。
  6. strcmp 相等用 ==1 判断：相等应判断 strcmp(...) == 0。
  7. 字符数组无 \0 就调 strlen：没有结束标志会一直数到越界，结果未定义。
  8. char *p = {"abc"} 带花括号：指针初始化不能带花括号。

自测小练习

第 1 题：char s[] = "abc"; 求 sizeof(s) 和 strlen(s)。

第 2 题：char a[10] = {'a','b','c'}; 求 sizeof(a) 和 strlen(a)。

第 3 题：strcmp("apple", "apply") 返回正数还是负数？为什么？

第 4 题：解释 while (*t++ = *s++); 为什么能完成字符串复制。

第 5 题：scanf("%s", buf) 输入 “hello world”，buf 里是什么？

参考答案
  1. sizeof(s) = 4（3 字符 + \0）；strlen(s) = 3。
  2. sizeof(a) = 10（数组容量）；strlen(a) = 3（数到第一个 \0）。
  3. 负数。第 4 个字符 'l'(108) vs 'y'(121)，108 - 121 < 0。
  4. 每次先执行 *t = *s 赋值，值为赋入的字符；\0 的值是 0 使循环终止；++ 使指针同步后移。
  5. "hello"。%s 遇到空格停止，world 留在输入缓冲区。

下一篇：C语言期末速成 10：结构体、共用体与链表

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