C/C++字符串

1.C 语言中的字符串

C 语言没有专门的 “字符串类型”，字符串的本质：字符串是通过字符数组（char[]） 间接表示的，其本质是以空字符 '\0' 结尾的字符序列（称为 “C 风格字符串”）。

定义方式：

// 字符数组初始化（自动添加 '\0' 结尾）
char str1[] = "hello";  // 等价于 {'h','e','l','l','o','\0'}
char str2[6] = {'h','e','l','l','o','\0'};  // 必须显式添加 '\0'

关键特性：

依赖空字符 '\0' 标识结束（否则字符串函数无法判断长度）；

本质是 char 类型的数组，需手动管理内存（长度固定，或通过指针动态分配）；

操作依赖 <string.h> 库函数（如 strlen 求长度、strcpy 复制、strcat 拼接等）。

2. C++ 中的字符串

C++ 兼容 C 风格的字符数组，同时提供了标准库中的 std::string 类型（属于类类型），专门用于处理字符串，更安全、便捷。

定义方式：

#include <string>  // 必须包含头文件
using namespace std;  // 或显式使用 std::stringstd::string str = "hello";  // 直接初始化，无需手动添加 '\0'

关键特性：

属于 std 命名空间下的类（std::string），封装了字符串的存储和操作。

自动管理内存（长度可动态变化，无需手动分配 / 释放）；

支持直接用 + 拼接、[] 访问字符、length() 获取长度等直观操作；

可与 C 风格字符串相互转换（通过 c_str() 方法获取 C 风格字符串指针）。

3.string和字符数组的区别

在 C 语言中，需要先明确一个重要前提：C 语言没有原生的 string 类型（这一点和 C++ 的 std::string 不同）。我们通常说的 “C 语言字符串”（简称 “C 字符串”），本质是一种特殊的字符数组—— 它必须以空字符 '\0' 作为结尾，用于标识字符串的结束。

普通字符数组：是 char 类型元素的集合，仅存储字符序列，不要求必须包含 '\0'。其长度由初始化时的元素个数或定义时指定的大小决定。

// 普通字符数组（无 '\0' 结尾）
char arr1[] = {'h', 'i'};  // 长度为 2（仅包含 'h'、'i'）
char arr2[5] = {'a', 'b'}; // 长度为 5（前 2 个是 'a'、'b'，后 3 个默认填充 '\0'，但这是编译器行为，非必须）

C 字符串：是以 '\0' 结尾的字符数组，'\0' 是字符串的 “结束标志”（不属于有效字符）。其 “字符串长度”（有效字符数）是 '\0' 之前的字符个数，而数组实际长度需至少比字符串长度多 1（容纳 '\0'）。

// C 字符串（自动添加 '\0' 结尾）
char str1[] = "hello";  // 等价于 {'h','e','l','l','o','\0'}，数组长度 6，字符串长度 5
char str2[6] = {'h','i','\0'};  // 显式添加 '\0'，数组长度 6，字符串长度 2

C 语言的字符串函数（如 <string.h> 中的 strlen、strcpy、strcat、printf("%s") 等）仅能正确处理 “以 '\0' 结尾的字符数组”（即 C 字符串），因为它们依赖 '\0' 来判断字符串的结束位置。

对 C 字符串 使用字符串函数：行为正确。

char str[] = "test";
printf("%s", str);  // 正确输出 "test"（找到 '\0' 后停止）
int len = strlen(str);  // 正确返回 4（仅统计 '\0' 前的字符）

对 普通字符数组（无 '\0' 结尾） 使用字符串函数：行为未定义（可能越界访问）。

char arr[] = {'a', 'b'};  // 无 '\0' 结尾
printf("%s", arr);  // 错误：会一直打印直到内存中随机遇到 '\0'，可能输出乱码
int len = strlen(arr);  // 错误：结果随机（越界查找 '\0'）

本质关系：

C 字符串是一种特殊的字符数组：它在普通字符数组的基础上，强制要求以 '\0' 结尾，从而能被字符串函数识别和处理。

普通字符数组若手动添加 '\0' 结尾，就会变成 C 字符串。例如：

char arr[] = {'a', 'b', '\0'};  // 此时 arr 就是一个 C 字符串（长度 2）

在 C 语言中，不能说字符串的数据类型是 char*，但 char*（字符指针）是最常用的操作字符串的工具。char* 是 “字符指针类型”，它本身不是字符串类型，但它可以指向字符串（字符数组）的首地址，从而通过指针操作字符串。

// 字符串（字符数组）
char str[] = "hello";  // 类型是 char[6]（数组类型）// char* 指针指向字符串的首地址
char* p = str;  // p 指向 str[0]（'h'），通过 p 可以访问整个字符串

此时，p 的类型是 char*，但它指向的是字符串（str 这个字符数组）。我们操作字符串时（如用 printf("%s", p) 打印、用 strlen(p) 计算长度），本质是通过 char* 指针找到字符串的起始位置，再按 “'\0' 结尾” 的规则遍历。