网易云课堂程序设计入门--C语言第七周：指针与字符串学习笔记

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第七周：指针与字符串学习笔记

网易云课堂 程序设计入门–C语言 指针与字符串 学习笔记

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7-1指针初步

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7-1-1类型大小与取地址运算

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• sizeof是一个运算符
  
  • 给出某个变量货类型在内存中所占据的字节数
    sizeof(int); sizeif(i);
  • double变量在内存中占据的空间是int变量的两倍

{
    int a;
    a =6;
    printf("sizeof(int)=%ld\n",sizeif(int));
    printf("sizeof(a)=%d\n",sizeof(a));
    return 0;
}
--->sizeof(int)=4
    sizeof(a)=4

• 运算符 &

  • scanf(“%d”,&i);里的 &
    · 取得变量的地址，它的操作数必须是变量
    int i；prinf("0x%x",&i); –>Ox9ffe4c //%x 16进制

  • 地址的大小是否与int相同，取决于编译器
    · & 可以帮忙取出一个变量的地址，但是这个地址的大小，数据类型，与int是否相等取决于编译器，取决于是64还是32位架构
    int i;printf("%p",&i); 要输出地址，用%p,而不是直接当成整数，地址和整数不总是相等的

{   
    int i=0;
    printf("0x%x\n",&i);
    printf("%p\n",&i);
    printf("%lu\n",sizeof(int));
    printf("%lu\n",sizeof(&i));     
    return 0; 
}
--->0xbff62d6c
    0xbff62d6c
    4       4
    8(64位) 4(32位)

• & 不能对没有地址的东西取地址
  ·&(a+b) X
  ·&(a++) X
  ·&(++a) X
• 试试这些&
  ·变量的地址
  ·相邻的变量的地址
  ·&的结果的sizeof
  ·数组的地址
  ·数组单元的地址
  ·相邻的数组单元的地址

{
    int i =0;
    int p;
    printf("%p\n",&i);  
    printf("%p\n",&p);
    return 0;
}
--->0xbff81d6c
    0xbff81d68   堆栈stack自顶向下 

    int a[10];
    printf("%p\n",&a);
    printf("%p\n",a);
    printf("%p\n",&a[0]);
    printf("%p\n",&a[1]); 
    return 0;
--->0xbff8dd44
    0xbff8dd44
    0xbff8dd44
    0xbff8dd48   -->&a==a==&a[0]

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7-1-2指针

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• scanf

  • 如果能将取得的变量的地址传递给一个函数，能否通过这个地址在那个函数内访问这个变量？
  • scanf(“%d”,&i);
  • scanf()的原型应该是怎么样的？
    我们需要一个参数能保存别的变量的地址，如何表达能够保存有地址的变量

• 就是保存地址的变量

  • int i;
  • int* p=&i; *表示p是一个指针,它指向一个int,把i的地址给了p
    p指向i,P里面的值就是i变量的地址
  • int* p,q； *可以靠近int也可以靠近P，但意思一样，说明P是一个指针，指向一个int
  • int *p,q; 而q只是一个普通的int类型的变量 *不是加给了int,而是加给了p

• 指针变量 变量的值是内存的地址
  · 普通变量的值是实际的值
  · 指针变量的值是具有实际值的变量的地址

• 作为参数的指针
  · void f(int *p);
  · 在被调用的时候得到了某个变量的地址： int i = 0; f(&i);
  · 在函数里面可以通过这个指针访问外面的这个i
• 访问那个地址上的变量 *
  · *是一个单目运算符，用来访问指针所指的值所表示的地址上的变量
  · 可以做右值，也可以做左值
  · int k =*p;
  · *p =k+1;

#include
void f (int* p);
void g (int k);
int main(void){
    int i=6;
    printf("&i=%p\n",&i);  //看下i的地址 
    f(&i);
    g(i);   
    return 0;
} 
void f (int *p){   //p得到的是i的地址，使得拥有了能够访问外面的i的能力了 
    printf(" p=%p\n",p);
    printf("*p=%d\n",*p); //*和指针变量p放在一起作为一个整体，表示一个整数 
    *p=26;  //实际是对i做的 
}
void g (int k){   //在g里面k变量得到的只是i的值，跟外面的i没有任何关系 
    printf(" k=%d\n",k);
}
===>&i=0xbffbcd70
     p=0xbffbcd70
    *p=6
     k=26  //经历了f函数的调用，i的值被改了 

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7-1-3指针与数组

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• 传入函数的数组成了什么？
  如果是普通变量，接收的是值;如果是指针，接收的是指针的值，
  函数参数表中的数组参数实际上是指针
  sizeif(a[])==sizeof(*int)
  但可以用数组的运算符[]进行运算
• 数组参数 以下四种函数原型是等价的
  int sun(int *ar,int n);
  int sun(int *,int);
  int sun(int ar[],int n);
  int sun(int ar[],int);
• 数组变量是特殊的指针
  
  • 数组变量本身表达的是地址，所以
    int a[10];int*p=a;//无需用&取地址
    但数组的单元表达的是变量
    a==&a[0]
  • []运算符可以对数组做，也可以对指针做：
    p[0]<==>a[0]
  • *运算符可以对指针做，也可以对数组做：
    *a=25 //*a可以取数组a[0]
  • 数组变量是const的指针，所以不能被赋值
    int a[]<==>int *const a=…

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7-2字符类型

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7-2-1字符类型

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• 字符类型
  
  • char(character)是一种整数，也是一种特殊的类型:字符。这是因为：
    · 用单引号表示的字符字面量’a’,’1’
    · ”也是一个字符
    · printf和scanf里用%c来输入输出字符
• 字符的输出输入
  
  • 如何输入’1’这个字符给char c?
    scanf("%c",&c);-->1 scanf("%d",&i);-->49

  • ‘1’的ASKII编码是49,所以当c==49时，他代表’1’
    if(49=='1'){printf("OK");} --->OK
  • 一个49各自表述

int main (void){
    char c;
    char d;
    c=1; 
    d='1';
    if(c==d){
     printf("相等\n"); 
    }else{
    printf("不相等\n"); 
    } 
    printf("c=%d\n",c);
    printf("d=%d\n",d);
    return 0;
} 
--->不相等
    c=1
    d=49

int main (void){
    char c;
    scanf("%c",&c);
    printf("c=%d\n",c);
    printf("c=%c\n",c);
    return 0;
}
输入:1
输出:c=49
     c=1 

int main (void){
    int c;
    scanf("%d",&c);
    printf("c=%d\n",c);
    printf("c=%c\n",c);
    return 0;
}
输入:1 
输出:c=49
     c=" "   

int main (void){
    int i;
    int c;
    scanf("%d",&i);
    c=i;  //整数49交给了c
    printf("c=%d\n",c);  //c做为整数输出是49
    printf("c='%c'\n",c);  //c做为字符输出是1
    return 0;
}
输入:49   
输出:c=49 
     c="1"   

• 混合输入
  
  • 有何不同
    scanf("%d %c",&i,&c);
    有空格会把空格读掉 12 1;读到12和1//12a;读到12和a//12 a;读到12和a
    scanf("%d%c",&i,&c);
    没有空格只读到整数 12 1;读到12和空格//12a;读到12和a//12 a读到12和空格
• 字符计算
  
  • 一个字符加一个数字得到ASCII码表中那个数之后的字符
    char c='A'; c++; printf("%c\n",c);--->B
  • 两个字符的减，得到他们在表中的距离
    int i='Z'-'A'; printf("%d\n",i);--->25
• 大小写转换
  
  • 字母在ASCII表中是顺序排列的
  • 大写字母和小写字母是分开排列的，并不在一起
  • ‘a’-‘A’得到两段之间的距离，于是：
    · A+’a’-‘A’可以把一个大写字母变成小写字母，而
    · a+’A’-‘a’可以把一个小写字母变成大写字母

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7-2-2逃逸字符

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• 逃逸字符
  
  • 用来表达无法印出来的控制字符或特殊字符，他由一个反斜杠”\”开头，后面跟上另一个字符，这两个字符组合起来，组成了一个字符
  • printf("请分别输入身高的英尺和英寸","如输入\"5 7\"表示5英尺7英寸:")
  • \”表示一个字符，就是双引号，因为在双引号之内不能再出现双引号

字符	意义	字符	意义
\b	回退一格	\”	双引号
\t	到下一个表格位	\’	单引号
\n	换行	\|反斜杠本身
\r	回车

• 制表位
  
  • 每行的固定位置
  • 一个\t使得输出从下一个制表位开始
  • 用\t才能使上下两行对齐

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7-3字符串

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7-3-1字符串

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• 字符数组
  
  • char word []={‘H’,’e’,’l’,’l’,’o’,’!’};
  • 这不是C语言的字符串，因为不能用字符串的方式做计算

word[0]	H
word[1]	e
word[2]	l
word[3]	l
word[4]	o
word[5]	!

• 字符串
  
  • char word []={‘H’,’e’,’l’,’l’,’o’,’!”’\0’};

word[0]	H
word[1]	e
word[2]	l
word[3]	l
word[4]	o
word[5]	!
word[6]	\0

• 字符串
  
  • 以0结尾的一串字符
    · 0和\0是一样的，单核’0’不同
  • 0标志字符串的结束，但它不是字符串的一部分，
    · 计算字符串长度的时候不包含这个0
  • 字符串以数组的形式存在，以数字或指针的方式访问
    · 更多的是以指针的形式
  • String.h里有很多处理字符串的函数
• 字符串变量
  
  • char *str =’hello’;
    有一个指针，名字是str,指向一个字符数组，里面放的内容是hello
  • char word[]=’hello’;
    这有一个字符数组，里面的内容是hello
  • char line[10]=’hello’;
    有个字符数组叫line,大小有10个字节，往里面放了hello,hello总共有5个字符，占据6个空间位置，因为还有结尾的0。
  • 记住写出的字符串编译器会加上一个结尾的0
• 字符串常量
  
  • ”hello” 由双引号括起来，在C语言中叫做字面量，或者叫做字符串常量
  • “hello” 会被编译器变成一个字符数组放在某处，这个数组的长度是6，结尾还有表示结束的0
  • 两个相同的字符串常量会被自动连接起来
• 字符串
  
  • C语言的字符串是以字符数组的形态存在的
    · 不能用字符串对字符串做运算
    · 过数组的方式可以便利字符串
  • 唯一特殊的地方是字符串字面量可以用来初始化字符数组
  • 以及标准库提供了一系列字符串函数

[注]： C语言70年代更注重处理数字，80年代之后的语言才开始侧重处理信息，处理字符串

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7-3-2字符串输入输出

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• 字符串赋值？
  
  • char *t=”title”;
  • char *s;
  • s=t;
  • 并没有产生新的字符串，只是让指针s指向了t所指的字符串，对s的任何操作就是对t做的
• 字符串输入输出
  
  • char string[8];
  • scanf (“%s”,string);
  • printf(“%s”,string);
  • scanf读入一个单词（到空格，tab，或回车为止）
  • scanf是不安全的，因为不知道要读入的内容的长度scanf ("%7s",string);

int main()
{
    char word[8];
    char word2[8];
    scanf ("%s",word);
    scanf ("%s",word2);
    printf("%s##%s##\n",word,word2);
}
输入hello world!
输出hello##world!##

• 安全的输入
  
  • char string[8];
  • scanf(“%7s”,string);
  • 在%和s之间的数字表示最多允许读入的字符的数量，这个数字应该比数组的大小小一
    下一次scanf从哪开始？从第八个开始读，不管空格
• 常见错误
  
  • char *string; 只是定义了一个指针，没有被初始化
  • scanf(“%s”,string);
  • 以为char *是字符串类型，定义了一个字符串类型的变量string就可以直接使用了。这就是为什么在我这是对的，去那就错了
  • 由于没有对string初始化为0，所以不一定每次运行都出错
• 空字符串
  
  • char buffer[100]=”“;
    这是一个空的字符串，buffer[0]==’\0’
  • char buffer[]=”“;
    这个数组的长度只有1！这个字符串里放不下任何字符串

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7-3-3字符串函数

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• string.h
  
  • #include
• strlen
  
  • size_t strlen(const char *s) 返回s的字符串长度（不包括结尾的0）
  • [说明]length长度,作为参数，数组的形式和指针的形式是一样的，因为数组传进去也是指针，这里用指针的形式表达，const保证不会修改字符串

#include
#include
int main(void)
{
    char line[] ="hello";
    printf("strlen=%lu\n",strlen(line));
    printf("sizeof=%lu\n",sizeof(line));
    return 0;
}-->strlen=5
    sizeof=6

• strcmp
  
  • int strcmp(const char *s1,const char *s2)//compare比较
  • 比较两个字符串，返回
    0:s1==s2//1:s1>s2//-1:s1< s2
  • [说明]

#include
#include
int main(void)
{
    char s1[] ="abc";
    char s2[] ="Abc";
    printf("%d\n",s1==s2);//数组的比较永远是false,因为两个数组永远不会是相同的地址，用==比较是否是相同的地址 
    printf("%d\n",strcmp(s1,s2));
    return 0;
}-->0
    1

• strcpy
  
  • char * strcpy(char *restrict dst,const char *restrict src);//copy复制
  • 把src的字符串拷贝到dst
    restrict表明src和dst不重叠
  • 返回dst
    为了能链起代码来
• strcat
  
  • char * strcat(char *restrict s1,const char *restrict s2)//链接
  • 把s2拷贝到s1后面,接成一个长的字符串
  • 返回s1
  • s1必须具有足够的空间
• 安全问题
  
  • strcpy和strcat都可能出现安全问题，如果目的地没有足够的空间？
• 安全版本
  
  • char * strncpy(char *restrict dst,const char *restrict src,size_t n);
    n对于拷贝，最多能够拷过去多少个字符,安全不会越界
  • char * strncat(char *restrict s1,const char *restrict s2,size_t n)
    n对于cat，最多能够cat多少个字符
  • int strncmp(const char *s1,const char *s2,size_t n)
    判断开头三个字母是不是abc，只判断前n个
• strchr字符串中找字符
  
  • char *strchr(const char *s,int c);
    从左边找过来寻找c第一次出现的位置，返回指针
  • char *strrchr(const char *s,int c);
    从右边找过来寻找c第一次出现的位置，返回指针
  • 返回NULL表示没找到
  • 如何找第2个？
• strstr

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• 1.对于：
  int a[] = {5, 15, 34, 54, 14, 2, 52, 72};
int *p = &a[5];
  则：p[-2]的值是？
  A.编译出错，因为数组下标越界了
  B.行出错，因为数组下标越界了
  C.54
  D.2
• 2.如果：int a[] = {0};int *p = a;则以下哪些表达式的结果为真？
  A.p == a[0]
  B.p == &a[0]
  C.*p == a[0]
  D.p[0] == a[0]
• 3.以下代码片段是正确的吗？
  char* s;scanf("%s", s);
  A.√
  B.× 没有给指针s初始化地址
• 4以下变量定义：int* p,q;中，p和q都是指针。
  A.√
  B.× p是q不是
• 5以下运算的结果是：1
  'b'-'a'

编程题

1.单词长度（4分）

题目内容：

你的程序要读入一行文本，其中以空格分隔为若干个单词，以‘.’结束。你要输出这行文本中每个单词的长度。这里的单词与语言无关，可以包括各种符号，比如“it’s”算一个单词，长度为4。注意，行中可能出现连续的空格。

• 输入格式:
  输入在一行中给出一行文本，以‘.’结束，结尾的句号不能计算在最后一个单词的长度内。
• 输出格式：
  在一行中输出这行文本对应的单词的长度，每个长度之间以空格隔开，行末没有最后的空格。
• 输入样例：
  It’s great to see you here.
• 输出样例：
  4 5 2 3 3 4

#include
#include
int main(){
    char str[50]="\0";
    scanf("%s",str);
//  printf("%s ",strchr(str,'.'));
    while(strchr(str,'.')==NULL){
        printf("%d ",strlen(str));
        scanf("%s",str);
    }
    printf("%d",(strlen(str)-1));
    return 0;
}

---

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2.GPS数据处理（6分）

题目内容：

NMEA-0183协议是为了在不同的GPS（全球定位系统）导航设备中建立统一的BTCM（海事无线电技术委员会）标准，由美国国家海洋电子协会（NMEA-The National Marine Electronics Associa-tion）制定的一套通讯协议。GPS接收机根据NMEA-0183协议的标准规范，将位置、速度等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。
NMEA-0183协议是GPS接收机应当遵守的标准协议，也是目前GPS接收机上使用最广泛的协议，大多数常见的GPS接收机、GPS数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。
NMEA-0183协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句只有
$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。

其中$GPRMC语句的格式如下：
$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50

这里整条语句是一个文本行，行中以逗号“,”隔开各个字段，每个字段的大小（长度）不一，这里的示例只是一种可能，并不能认为字段的大小就如上述例句一样。
字段0：$GPRMC，语句ID，表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息
字段1：UTC时间，hhmmss.sss格式
字段2：状态，A=定位，V=未定位
字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段4：纬度N（北纬）或S（南纬）
字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段6：经度E（东经）或W（西经）
字段7：速度，节，Knots
字段8：方位角，度
字段9：UTC日期，DDMMYY格式
字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）
字段11：磁偏角方向，E=东W=西
字段16：校验值
这里，“*”为校验和识别符，其后面的两位数为校验和，代表了“$”和“*”之间所有字符（不包括这两个字符）的异或值的十六进制值。上面这条例句的校验和是十六进制的50，也就是十进制的80。
提示：^运算符的作用是异或。将$和*之间所有的字符做^运算(第一个字符和第二个字符异或，结果再和第三个字符异或，依此类推)之后的值对65536取余后的结果，应该和*后面的两个十六进制数字的值相等，否则的话说明这条语句在传输中发生了错误。注意这个十六进制值中是会出现A-F的大写字母的。另外，如果你需要的话，可以用sscanf(s,”%d”, &i)从字符串s中得到其所表达的整数数字给i。
现在，你的程序要读入一系列GPS输出，其中包含$GPRMC，也包含其他语句。在数据的最后，有一行单独的
END
表示数据的结束。
你的程序要从中找出$GPRMC语句，计算校验和，找出其中校验正确，并且字段2表示已定位的语句，从中计算出时间，换算成北京时间。一次数据中会包含多条$GPRMC语句，以最后一条语句得到的北京时间作为结果输出。
你的程序一定会读到一条有效的$GPRMC语句。

• 输入格式:
  多条GPS语句，每条均以回车换行结束。最后一行是END三个大写字母。
• 输出格式：
  6位数时间，表达为：
  hh:mm:ss
  其中，hh是两位数的小时，不足两位时前面补0；mm是两位数的分钟，不足两位时前面补0；ss是两位数的秒，不足两位时前面补0。
• 输入样例：
  $GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
  END
• 输出样例：
  10:48:13

//输入一行字符，统计其中单词个数，单词之间空格隔开 
#include
#include
int main(){
    char c[100];
    scanf("%s",c);
//  printf("%d\n",strcmp(c,"END"));
    while(strcmp(c,"END")!=0){
        int i,n=c[1];
        for(i=2;c[i]!='*';i++){     
            n=n^c[i];
        }
        n=n%65536;
//      printf("%x\n",n);   
//      printf("第一位%c ",c[i+1]);    // %d输出ASCII码 
//      printf("第二位%c\n",c[i+2]);   
//      printf("校验%x\n",(c[i+1]-48)*16+(c[i+2]-48));    //怎么样取出字符数组元素的数值 
//      printf("-----\n");
        int yanzheng=(c[i+1]-48)*16+(c[i+2]-48);
        if(n==yanzheng){
            printf("%c%c:%c%c:%c%c",c[7],c[8],c[9],c[10],c[11],c[12]);
            break;
        }else{
            scanf("%s",c);
        }       
    }
    return 0;
}    
//  char c[100];
//  scanf("%c");
//  scanf("%c",&c[0]);
//  scanf("%c",&c[1]);
//  int i,n=c[0];
//  for(i=1;c[i]!='*';i++){     
//      n=n^c[i];   
//      scanf("%c",&c[i+1]);    
//  }
//  n=n%65536;
//  scanf("%c",&c[i]);
//  scanf("%c",&c[i+1]);
//  printf("%x\n",n);   
////    printf("%c ",c[i]); // %d输出ASCII码 
////    printf("%c\n",c[i+1]);  
////    printf("%x",(c[i]-48)*16+(c[i+1]-48));  //怎么样取出字符数组元素的数值 
//  int yanzheng=(c[i]-48)*16+(c[i+1]-48);
//  if(n==yanzheng){
//      printf("%c%c:%c%c:%c%c",c[6],c[7],c[8],c[9],c[10],c[11]);
//  }   


/*$GPRMC,024813.640,A,315ty.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*51
$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*51
$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
END*/