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6.3　字符数组（C 风格字符串）

字符数组是 C 语言处理字符串的方式，本质是 char 类型的一维数组，但有一个特殊规定——末尾必须有结束标记。

6.3

字符数组（C 风格字符串）

字符数组是 C 语言处理字符串的方式，本质是 char 类型的一维数组，但有一个特殊规定：末尾必须有 '\0'（空字符，ASCII = 0）作为终止符，告诉程序"字符串到这里结束了"。

6.3.1 结束符 \0 与输入方式

char name[8] = "abcdefg";  // 7个字符 + 1个 \0

字符

索引

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为什么需要 \0？普通数组只要知道首地址和元素个数，就能确定数据范围。但字符数组常常"预留的空间"比"实际用到的字符数"更大（比如上面的例子里定义了 8 个字符的空间，刚好用满）。\0 就是用来标记"有效内容到这里为止"的哨兵，几乎所有处理字符串的函数（包括 cout）都是靠遇到 \0 才知道该在哪里停下来。

C++ · 字符数组 & 输入

        
          1char name[8] = "abcdefg";   // 7 字符 + \0，长度必须 ≥ 8
2char str[] = "Hello";       // 自动推断长度为 6（5 + \0）
3
4// 读取单词（遇空格停止）
5char word[20];
6cin >> word;                 // 遇空格停止
7
8// 读取含空格的整行
9char sentence[100];
10cin.getline(sentence, 100);  // 读取整行，包括空格
11
12// 混用 cin 和 getline 时需先清空缓冲区
13int a; cin >> a;
14cin.ignore();                 // 忽略缓冲区里残留的换行符
15cin.getline(sentence, 100);

      

📌

getline 注意事项：长度参数不能超过数组长度；只能读取字符类型；默认以换行符作为结束符。使用 cin 读取整数后，缓冲区里会残留一个换行符，更稳妥的做法是用 cin.ignore(); 忽略掉它（默认忽略 1 个字符，正好是这个残留的换行符），否则 getline 会直接读到这个换行符，得到一个空字符串。有些资料会用 cin.sync() 来做这件事，但 sync() 本意是"同步输入流"，具体行为在不同编译器下并不保证一致，不如 cin.ignore() 可靠，不建议依赖它清空缓冲区。

6.3.2 常用转义字符

字符串里有些符号没办法直接打出来（比如换行、Tab键），还有些符号本身就是字符串语法的一部分（比如引号），直接写会和字符串的边界搞混。C++ 用反斜杠 \ 开头的组合来表示这些特殊字符，称为转义字符——"转义"的意思是让紧跟在 \ 后面的字符不再表示它本来的含义，而是代表一个特殊符号。

转义字符	含义	ASCII	使用示例
排版控制
\n	换行	10	cout << "Hello\nWorld";
\t	水平制表符（Tab）	9	cout << "A\tB\tC";
符号本身
\\	一个反斜杠 \	92	cout << "C:\\Users";
\"	一个双引号 "	34	cout << "\"Hello\"";
\'	一个单引号 '	39	char c = '\'';
字符串结束
\0	字符串终止符（空字符）	0	char s[] = {'H','i','\0'};

📖

为什么 \" 和 \\ 需要转义？双引号 " 本身是字符串的边界符号，如果字符串内容里直接出现一个 "，编译器会误以为字符串在这里就结束了。反斜杠 \ 同理——它是转义序列的开头，直接写一个 \ 会被当成某个转义字符的开始，必须写两个 \\ 才能表示"就是一个普通反斜杠"。

6.3.3 常用字符串函数（`#include <cstring>`）

字符数组本质上只是普通数组，并不会自带"求长度""拼接""比较"这些能力——毕竟编译器只把它当成一串字符，不知道你把它当"字符串"在用。<cstring> 头文件提供了一整套配套函数，专门用来完成这些字符串操作，使用前记得先 #include <cstring>。

函数	功能	示例
查询类
strlen(s)	返回字符串有效长度（不含 \0）	strlen("Hello") → 5
strcmp(s1, s2)	比较字符串大小（按 ASCII），相等返回 0	strcmp("abc","abc") → 0
修改类
strcpy(dest, src)	将 src 复制到 dest	strcpy(b, a)
strcat(s1, s2)	将 s2 拼接到 s1 末尾	strcat(s, " World")
转换类
atoi(s)	字符串转整数（非数字返回 0）	atoi("123") → 123
atof(s)	字符串转 double（非数字返回 0.0）	atof("3.14") → 3.14

⚠️

这些函数都不检查目标空间够不够：strcpy、strcat 在写入时完全不会检查目标数组是否装得下，多出来的内容会直接溢出到相邻内存（详见 6.3.4 节的陷阱说明）。使用前先确认目标数组留够了空间。

🔤

字符串的大小写转换，不能靠 strlwr/strupr：有些资料里会提到 strlwr(s)、strupr(s) 这两个"转大小写"的函数，但它们并不是 C/C++ 标准库的一部分，只是 Borland C++、旧版 Visual C++ 等个别编译器提供的非标准扩展——在 GCC、Clang 等主流编译器（包括大多数 OJ 和竞赛评测系统）下根本无法使用，写了会直接编译报错，属于不可移植的写法，不建议使用。正确的做法是用 <cctype> 提供的 toupper、tolower，对字符串里的每一个字符逐个转换（已在 2.3 节 cctype 函数库部分详细介绍过）：

C++ · 逐字符转换大小写（标准、可移植）

          1char s[] = "Hello";
2for (int i = 0; s[i] != '\0'; i++)
3    s[i] = tolower(s[i]);  // 逐字符转小写
4// 结果：s = "hello"

6.3.4 常见陷阱与易错点

把本节内容汇总成几条最容易踩坑的规则：

忘记为 \0 预留空间：定义字符数组时，大小必须至少是"字符个数 + 1"，多出来的这一个位置留给 \0。char s[5] = "hello" 会因为 5 个字符正好占满数组、没有位置放 \0 而出错，正确写法是 char s[6] 或直接省略大小让编译器自动推断。为了避免这类错误，一个安全的原则是：定义字符数组时把大小定为"最大预期字符数 + 1"，或者干脆直接写 char s[] = "hello";，让编译器自动算出刚好够用（且留了 \0 位置）的大小。

strcpy 目标数组太小导致溢出：strcpy 不会检查目标数组够不够大，如果 dest 的空间比 src 小，多出来的内容会溢出到相邻内存，是非常危险的隐藏 bug。使用前一定确认目标数组的大小足够容纳源字符串（含 \0）。

用 == 比较字符数组内容：字符数组本质是数组，s1 == s2 比较的是两个数组的地址，而不是字符串的内容，即使两个数组内容完全一样，结果通常也是 false。判断内容是否相同必须用 strcmp(s1, s2) == 0。

手动逐字符构造字符串却忘了补 \0：如果不是用字符串字面量赋值，而是像 s[0]='H'; s[1]='i'; 这样一个个字符手动填充，最后必须手动加上 s[2]='\0';，否则数组内容"看起来对"，但用 strlen、cout 等函数处理时会因为找不到结束标记而读到后面无关的垃圾数据。