Перейти к основному содержимому

Указатели и строки

Строки как массивы символов​

Строка в языке Си — это массив символов, заканчивающийся нулевым символом '\0'. Указатели позволяют эффективно работать со строками.

char name[] = "Анна";     // Массив: ['А', 'н', 'н', 'а', '\0']
char *namePtr = name;     // Указатель на первый символ

Объявление строк через указатели​

Два способа создания строк​

#include <stdio.h>

int main() {
    char greeting[20] = "Привет";  // Массив символов
    char *greetingPtr = greeting;

    printf("Строка: %s\n", greeting);
    printf("Через указатель: %s\n", greetingPtr);

    // Можем изменять символы
    greeting[0] = 'п';  // Изменяем первый символ
    printf("После изменения: %s\n", greeting);

    return 0;
}

Обход строки указателем​

Посимвольный доступ​

#include <stdio.h>

int main() {
    char word[] = "Программа";
    char *ptr = word;

    printf("Символы строки:\n");

    while (*ptr != '\0') {  // До нулевого символа
        printf("'%c' ", *ptr);
        ptr++;  // Переходим к следующему символу
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

Подсчет длины строки​

#include <stdio.h>

int stringLength(char *str) {
    int length = 0;
    while (*str != '\0') {
        length++;
        str++;
    }
    return length;
}

int main() {
    char text[] = "Изучаем указатели";
    int len = stringLength(text);

    printf("Строка: \"%s\"\n", text);
    printf("Длина: %d символов\n", len);

    return 0;
}

Копирование строк​

Функция копирования​

#include <stdio.h>

void copyString(char *destination, char *source) {
    while (*source != '\0') {
        *destination = *source;  // Копируем символ
        destination++;
        source++;
    }
    *destination = '\0';  // Добавляем завершающий нулевой символ
}

int main() {
    char original[] = "Исходная строка";
    char copy[50];  // Достаточно места для копии

    copyString(copy, original);

    printf("Оригинал: %s\n", original);
    printf("Копия: %s\n", copy);

    return 0;
}

Сравнение строк​

#include <stdio.h>

int compareStrings(char *str1, char *str2) {
    while (*str1 != '\0' && *str2 != '\0') {
        if (*str1 != *str2) {
            return 0;  // Строки разные
        }
        str1++;
        str2++;
    }

    // Проверяем, что обе строки закончились одновременно
    return (*str1 == '\0' && *str2 == '\0');
}

int main() {
    char password[] = "secret123";
    char input[] = "secret123";

    if (compareStrings(password, input)) {
        printf("✅ Пароли совпадают\n");
    } else {
        printf("❌ Пароли не совпадают\n");
    }

    return 0;
}

Массив строк​

Указатели на строки​

#include <stdio.h>

int main() {
    char *cities[4] = {
        "Москва",
        "Санкт-Петербург",
        "Новосибирск",
        "Екатеринбург"
    };

    printf("Крупнейшие города России:\n");

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        printf("%d. %s\n", i + 1, cities[i]);
    }

    // Работаем с отдельной строкой
    char *selectedCity = cities[1];
    printf("\nВыбранный город: %s\n", selectedCity);
    printf("Первая буква: '%c'\n", *selectedCity);

    return 0;
}

Модификация строк через указатели​

Изменение символов​

#include <stdio.h>

void toUpperCase(char *str) {
    while (*str != '\0') {
        if (*str >= 'a' && *str <= 'z') {
            *str = *str - 'a' + 'A';  // Преобразуем в заглавную
        }
        str++;
    }
}

int main() {
    char text[] = "hello world";  // Изменяемая строка

    printf("До преобразования: %s\n", text);

    toUpperCase(text);

    printf("После преобразования: %s\n", text);

    return 0;
}

Удаление символов​

#include <stdio.h>

void removeSpaces(char *str) {
    char *src = str;   // Источник (откуда читаем)
    char *dst = str;   // Назначение (куда пишем)

    while (*src != '\0') {
        if (*src != ' ') {  // Если не пробел
            *dst = *src;    // Копируем символ
            dst++;
        }
        src++;
    }
    *dst = '\0';  // Завершаем строку
}

int main() {
    char sentence[] = "У б и р а е м   п р о б е л ы";

    printf("До обработки: \"%s\"\n", sentence);

    removeSpaces(sentence);

    printf("После обработки: \"%s\"\n", sentence);

    return 0;
}

Практические функции для строк​

Поиск подстроки​

#include <stdio.h>

char* findSubstring(char *text, char *pattern) {
    char *textPtr = text;

    while (*textPtr != '\0') {
        char *t = textPtr;      // Начинаем сравнение с текущей позиции
        char *p = pattern;      // Начинаем с начала образца

        // Сравниваем символы
        while (*t != '\0' && *p != '\0' && *t == *p) {
            t++;
            p++;
        }

        if (*p == '\0') {  // Образец полностью совпал
            return textPtr;
        }

        textPtr++;  // Переходим к следующему символу в тексте
    }

    return NULL;  // Не найдено
}

int main() {
    char document[] = "Язык программирования Си";
    char search[] = "программ";

    char *result = findSubstring(document, search);

    if (result != NULL) {
        int position = result - document;
        printf("Найдено \"%s\" в позиции %d\n", search, position);
        printf("Контекст: ...%s\n", result);
    } else {
        printf("Подстрока \"%s\" не найдена\n", search);
    }

    return 0;
}

Различия в работе со строками​

Строковые литералы vs массивы​

#include <stdio.h>

int main() {
    // Массив символов (изменяемый)
    char editableString[] = "Можно изменить";
    char *editPtr = editableString;

    // Строковый литерал (неизменяемый)
    char *literalPtr = "Нельзя изменить";

    printf("Изменяемая строка: %s\n", editableString);
    printf("Литерал: %s\n", literalPtr);

    // ✅ Можно изменить массив
    *editPtr = 'м';  // Первая буква становится строчной
    printf("После изменения: %s\n", editableString);

    // ❌ Нельзя изменить литерал
    // *literalPtr = 'н';  // Ошибка выполнения!

    // ✅ Можно переназначить указатель на литерал
    literalPtr = "Другая строка";
    printf("Новый литерал: %s\n", literalPtr);

    return 0;
}
Важные различия
  • Массив символов — изменяемые данные в памяти
  • Строковый литерал — неизменяемые данные, обычно в read-only памяти
  • Попытка изменить строковый литерал может вызвать сбой программы
Практические советы
  • Используйте массивы символов для строк, которые нужно изменять
  • Строковые литералы подходят для константных сообщений
  • При работе с указателями всегда проверяйте наличие '\0'
  • Помните: strlen() не включает завершающий нулевой символ

Указатели предоставляют мощные инструменты для эффективной обработки строк посимвольно.