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C语言中的字符数组（非常详细）

所谓字符数组，就是专门存放字符的数组。

在 C 语言中，字符数组本质上是 char 类型的数组，但由于字符的特殊性质（比如可以组成字符串），它在编程中有着独特的地位和用法。

学习字符数组之前，相信读者已经掌握了 C 语言数组的基本用法。接下来，我们将直接聚焦讲解字符数组，包括它的特点、声明、初始化、操作以及与字符串的关系。

字符数组的概念

C语言中的字符数组，指的就是存储 char 类型元素的一维数组，每个元素占用 1 个字节（8 位），可以存储一个字符（如 'A'、'b'、'1' 等）。

在 C语言程序中，字符数组最常见的用途是表示字符串，而字符串是以空字符 \0（ASCII 值为 0）结尾的字符序列。以下是字符数组的两种主要形式：


例如，char str[5] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'}; 是一个普通字符数组，而 char str[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; 是一个字符串。

字符数组的声明与初始化

1) 声明字符数组

声明字符数组的语法与普通数组相同，只不过类型是 char：

char 数组名[大小];

示例：

char letters[5];

这声明了一个能存储 5 个字符的数组。如果不初始化，其内容是未定义的。

2) 初始化字符数组

字符数组的初始化有多种方式，尤其在处理字符串时更为灵活：

char str[6] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}; // 逐个字符初始化

char str[] = "hello"; // 字符串字面量初始化，自动包含 \0

char str[10] = "hi"; // 部分初始化，等价于 {'h', 'i', '\0', '\0', ...}


注意：使用字符串字面量时，编译器会自动添加 \0，因此数组大小必须至少为字符串长度加 1。

字符数组与字符串的区别

字符数组不一定是字符串，只有以 \0 结尾的字符数组才会被视为字符串。

以下是一个对比示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    char arr[5] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'}; // 普通字符数组
    char str[6] = "abcde";                   // 字符串
    int i;

    printf("字符数组：");
    for (i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%c ", arr[i]);
    }
    printf("\n字符串：%s\n", str);
    return 0;
}

输出结果：

字符数组：a b c d e 
字符串：abcde

在这个例子中，arr 没有 \0，所以不能用 %s 直接输出，否则会导致未定义行为。而 str 是合法的字符串，可以直接用 printf() 的 %s 格式化。

访问与修改字符数组

字符数组的元素通过下标访问，从 0 开始。可以用循环或直接操作单个元素：

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[] = "hello";
    printf("原始字符串：%s\n", str);
    str[0] = 'H'; // 修改第一个字符
    printf("修改后字符串：%s\n", str);
    return 0;
}

输出结果：

原始字符串：hello
修改后字符串：Hello

注意：不能直接用赋值操作修改整个字符串（如 str = "world"），因为数组名是指针常量，只能逐个修改元素。

字符数组的常用操作

1) 计算字符串长度

C语言提供了 strlen() 函数（需包含 <string.h>），用于计算字符串长度（不包括 \0）。也可以手动实现：

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[] = "hello";
    int length = 0;
    while (str[length] != '\0') {
        length++;
    }
    printf("字符串长度：%d\n", length);
    return 0;
}

输出结果：

字符串长度：5

2) 复制字符串

可以用 strcpy() 函数复制字符串，或者手动实现：

#include <stdio.h>

int main() {
    char src[] = "hello";
    char dest[10];
    int i = 0;
    while (src[i] != '\0') {
        dest[i] = src[i];
        i++;
    }
    dest[i] = '\0'; // 手动添加结束符
    printf("复制后的字符串：%s\n", dest);
    return 0;
}

输出结果：

复制后的字符串：hello

3) 输入字符串

可以用 scanf() 或 gets()（后者不安全，不推荐使用）输入字符串。更安全的做法是使用 fgets()：

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[20];
    printf("请输入一个字符串：");
    fgets(str, 20, stdin); // 从标准输入读取，最多 19 个字符加 \0
    printf("你输入的是：%s", str);
    return 0;
}

输出结果（假设输入 "hi there"）：

请输入一个字符串：hi there
你输入的是：hi there

fgets() 会保留换行符 \n，可以用循环去除。

4) 输出字符串

使用 printf() 的 %s 或 puts() 输出字符串，puts() 会自动换行：

#include <stdio.h>

int main() {
    char str[] = "hello";
    puts(str); // 输出并换行
    return 0;
}

输出结果：

hello

多维字符数组

字符数组可以扩展为二维形式，常用于存储多个字符串。例如：

#include <stdio.h>

int main() {
    char words[3][10] = {"apple", "banana", "cherry"};
    int i;
    for (i = 0; i < 3; i++) {
        printf("%s\n", words[i]);
    }
    return 0;
}

输出结果：

apple
banana
cherry

这里，words 是一个 3 行 10 列的二维数组，每行存储一个字符串。

字符数组注意事项

总结

字符数组是 C语言中处理文本的常用工具，尤其是与字符串密切相关。

阅读完本文，你已经掌握了字符数组的基本用法。字符数组看似简单，但它是理解指针、内存管理和字符串库函数（如 strcat()、strcmp()）的基础。建议读者多实践，比如尝试编写字符串反转或拼接程序，以加深理解。

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