C语言小知识---特殊的字符串

字符串在程序中很常见，和整数、小数、字符其他数据类型一样，是代码中必不可少的一部分。可是字符串却又和其他类型不完全一样，还有自己的个性。

下面直接通过一段代码来看。

定义了一个字符1.一个字符串1，然后将他们打印出来，打印结果如下：

从打印的结果来看，二者并没有差别。

下面接着打印一下这两个的长度，使用sizeof()函数，分别计算s1和s2的长度并打印出来。

可以看到字符s1的长度是1，字符串s2的长度是2, 在内存中查看s1和s2的存储地址

从内存存储位置可以看出字符s1占了一个字节，字符串s2占了两个字节，后面的一个字节是空的。所以通过sizeof()函数计算出来s2所占空间的大小是2。

在这里要顺便说一下计算长度的函数sizeof() 和 strlen(),这两个都可以计算字符串的长度，但是 sizeof() 函数计算出来的是实际占据空间的大小，而strlen()计算出来的是有效字符的长度。所以对于字符串而言sizeof()函数计算的结果会比strlen()计算出来的结果大1。

比如这里定义一个字符串“abc”，然后分别使用这两个函数计算它的长度。

char s2[]="123";
printf( " %d   %d\r\n\r\n\r\n", sizeof(s2),strlen(s2));

从打印的结果可以看出，字符串有效长度是3，但是字符串所占空间大小是4。

接下来看看对字符的操作和字符串的操作是否一样。

对字符s1和字符串重新赋值，此时编译器报错，不允许直接字符串s2赋值，这是由于字符串在内存中是按照字符数组来存储的，也就是存储在一系列连续的存储空间内，每一个字符占一个字节。所以不能对字符串整体进行操作，要改变字符串的值，只能像修改数组的值一样，每一位单独操作。

所以这里要改变字符串中存储的字符，就直接给数组的第0位赋值。

可以看到对s1和s2的第0位重新赋值后，内存中存储的数据也发生了变化，和打印出来的数据一样。

注意内存中存储的字符是以ASCII码的方式存储的，而串口打印出来的直接就是字符。ASCII码 0x31 对应的字符就是1，ASCII码 0x32 对应的字符就是2。

同样将一个字符赋值给另一个字符时可以正常赋值，但是不能将一个字符串直接赋值给另一个字符串。

要将字符串赋值给另一个字符串时，也需要向数组一样，一位一位的赋值。

打印结果如下

在内存中查看

内存中的结果和打印的结果一致。接下来在看一个例子，将s1和s2传递到其他函数中进行操作。

char s1='1';
char s2[]="1";void change1(char s3)
{s3 = s3 + 1;  printf( "s3 -> %c \r\n", s3 );
}
void change2(char s4[])
{s4[0] = s4[0] + 1;printf( "s4 -> %s \r\n", s4 );
}void main( void )
{//省略无关代码 while( 1 ){     change1(s1);change2(s2);printf( "s1 -> %c s2 -> %s\r\n\r\n\r\n", s1,s2 );   delay_ms( 5000 );}
}

在将s1和s2的值传递到外部函数之后，在外部函数里面对字符加1，然后打印出来，从外部函数退出之后，接着打印s1和s2的值。

打印结果如下

s1的值是字符1，然后将s1传递给s3，然后s3加1之后，打印出字符2，符合代码逻辑。

s2的值是字符串1，然后将s2传递给s4，然后s4加1之后，打印出字符2，符合代码逻辑。

接下来从子函数退出后，分别打印s1和s2的值，可以发现s1的值依然是1，但是s2的值却变成的2。

如果程序一直执行的话，会发现s1和s3的值一直没有变，但是s2和s4的值却一直在增大。

这是什么原因呢？字符串传递给子函数后，字符串本身也会被子函数改变？

为了一探究竟，下面开始单步调试，同时查看内存中数据的变化情况。

当代码执行到 s3 = s3 + 1;这一行时，系统中s3的存储位置为A，数值为字符’1’，此时s1的存储位置为0x00000C。下面对s3执行加1操作。

执行完加1操作之后，s3的值变成了字符’2’,此时s1的值依然是字符’1’，未发生变化。

接下来执行第二个函数，对字符串s4进行操作。

可以看出当执行到 s4[0] = s4[0] + 1; 这一行时，此时s4在内存中的地址是0x00000D，而s2的内存地址也是0x00000D，难道s4和s2是一个地址吗？继续执行程序观察。

当对s4中第0位的字符执行完加1操作之后，s4中的字符变成了’2’，而此时s2中的字符值也变成了’2’，说明s4和s2在内存中的确是同一个地址。

两个函数执行完成之后，继续打印s1和s2的值，由于在子函数执行的时候，s1的地址上值未发生改变，s3的值是s1的值加1，s2和s4指向的是同一个地址，s4每次循环都要加1，所以s2的值每次也会加1。

为什么对于字符没有发生变化，而字符串发生了变化？这是因为在C语言中字符串属于引用类型，而字符属于值类型？

值类型包括：byte，short，int，long，float，double，decimal，char，bool 和 struct。

引用类型包括：string 和 class。

系统对于值类型操作时，如果将一个值类型赋值给另一个值类型，那么系统就会重新开辟一个空间，然后将值复制一份，然后再将值存入新开辟的空间中。这样当操作新数据的时候，不会影响以前的数据，因为两个值都在自己的存储空间中。

系统对于引用类型操作时，如果将一个引用类型赋值给另一个引用类型，系统检测到这两个值如果全完一样的话，那么系统就不会重新开辟空间给新的引用类型，而是直接让新的引用类型地址指向旧的引用类型，让这两个值公用同一个内存空间，也就是相当于给一个地址空间起了两个名字，这样改变任意一个值时，地址空间内的值也会发生变化。

所以在使用字符串的时候，一定要注意这一点，这是它和其他类型值的最大区别。
如果不加小心，在传递值的过程中，数据很容易出错。

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