字元

在講字串之前我們先來看什麼是字元。

ASCII

American Standard Code for Information Interchange.
電子通訊的字元編碼標準
基於英文字母，ASCII 將 128 個字元編碼成 7 個位元長。
- 95 個可印字元：A-Z, a-z, 0-9, 標點符號
- 不可印字元：換行符號

在電腦中我們使用 8-bit 的記憶體儲存字元。
在 C 語言中，使用 char 這個型別。
%c -> 輸出字元
%x or %X -> 印出 hex or HEX 的值。

在以前，許多情況下，有些人使用 unsigned char 作為 one byte 的資料型別，但現今你應該使用的是 uint8_t。
請把 char 留給字串，盡管事實上對電腦來說都是一樣的。
其他編碼：Big5、UTF-8

字串

事實上，字串就是一連串的可印字元。
這樣看起來很像陣列對吧? Yes!

在 C 語言中，字串是一個字元指標，並以 '\0' 為結尾。
常見的錯誤：
- 沒有分配足夠的空間
- 輸出一個不包含 '\0' 的字串
- 在 C 的標準中，字元指標是不可修改的，如果要修改字串，必須儲存在字元陣列中。

字串處理函式

首先，這部分有印象就好，不用記，畢竟到這邊大家應該都有能力自己實作出來吧!

字串轉整數

很久很久以前

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#include <stdlib.h>
int atoi(const char *nptr);
long atol(const char *nptr);

現今

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#include <stdlib.h>
// string to double
double strtod(const char *nptr, char **endptr);
// string to long int
long int strtol(const char *nptr, char **endptr, int base);

輸出入函式

輸出

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#include <stdio.h>
int putchar(int c); // 輸出字元
int puts(const char *s); // 輸出字串
int snprintf(char *restrict buffer, size_t bufsz, const char *restrict format, ... );

輸入

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#include <stdio.h>
int getchar(void); // 輸入字元
char *fgets(char *s, int size, FILE *stream); // 輸入字串
int sscanf(const char *restrict buffer, const char *restrict format, ... );

一些不推薦的函式，永遠不要用他們
- char *gets(char *s);
- int sprintf(char *str, const char *format, ...);
有 buffer overflow 的風險

字串操作函式

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char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n); // 複製字串
char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n); // 串接字串

和上述理由一樣，不要使用下方的函式
- char *strcpy(char *dest,const char *src);
- char *strcat(char *dest,const char *src);

字串比較函式

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#include <string.h>
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);

如果s1（或其前n個字節）分別小於、匹配或大於s2，則函數將返回小於、等於或大於零的整數。

字串搜尋函式

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#include <string.h>
char *strchr(const char *s, int c); // 從頭找字元
char *strrchr(const char *s, int c); // 從尾找字元
// 計算 s 的前綴有多少字元在 accept 中
size_t strspn(const char *s, const char *accept ); 
// 計算 s 的前綴有多少字元不在 reject 中
size_t strcspn(const char *s, const char *reject );
// 回傳在 accept 中的任何字元在 s 字串首次出現位置的指標
char *strpbrk(const char *s, const char *accept );
// 回傳 needle 在 haystack 中首次出現位置的指標
char *strstr(const char *haystack, const char *needle );
// 依照 delim 中的字元分割 str
char *strtok(char *str, const char *delim );

strtok 範例

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char str[] = "the value of pi is 3.14";
char *token = strtok(str, " ");
while(token != NULL) {
    printf("%d: %s\n", i, token);
    token = strtok(NULL, " ");
}

為何第二次之後呼叫都是以 NULL 作為輸入?
- 因為這是一個 static 的變數。如果輸入 NULL，該函式將繼續從最後一個位置切割字串。
為甚麼我不能直接使用 const char *str?
- 因為 strtok 的實作，將會直接操作在輸入的字串上。

其他字串函式

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#include <string.h>
size_t strlen(const char *s); // 計算字串長度
// 輸出錯誤訊息
char *strerror(int errnum);
void perror(const char *str);

strerror 搭配 errno 使用 (#include <errno.h>)