C 语言字符串完全指南：声明、输入输出与库函数详解

什么是 C 语言字符串？

C 语言中 字符串 是以空字符（\0）结尾的字符连续序列。虽然语言无专门字符串类型，但通常用 char 数组表示。用字符串字面量初始化时，编译器自动追加空终止符。

"Welcome to the world of programming!"

标准库头文件 <string.h> 提供丰富的字符串操作函数。

声明与初始化字符串

因字符串本质是字符数组，声明时须指定数组大小。大小定义可存储的最大字符数（不含空终止符）。

char string_variable_name[array_size];

典型声明：

char first_name[15]; /* 最多 14 字符 + \0 */
char last_name[15];

提供初始化值时，编译器自动计算长度并添加空终止符，数组大小可省略。

char first_name[15] = "ANTHONY";
char first_name[] = "NATHAN"; /* 自动推断大小 */
char string3[6] = {'h','e','l','l','o','\0'}; /* 显式终止符 */

从用户读取字符串

输入函数在安全性与行为上有差异：

• scanf("%s", name) 读至空白符，但易造成缓冲区溢出
• gets() 读整行，不安全且 C11 已移除
• fgets(name, size, stdin) 最多读 size-1 字符，预留空终止符位置

使用 fgets 示例：

#include <stdio.h>
int main() {
    char name[50];
    printf("Enter your full name: ");
    fgets(name, sizeof(name), stdin);
    printf("Your name is %s", name);
    return 0;
}

打印字符串

经典方式 printf("%s", name);。两个便捷替代方案：

• fputs(name, stdout) – 直接写入输出流
• puts(name) – 输出字符串并自动换行

puts 示例：

#include <stdio.h>
int main() {
    char greeting[] = "Hello, world!";
    puts(greeting);
    return 0;
}

字符串库（<string.h>）

常用函数：

演示程序：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    char str1[20] = "Hello";
    char str2[20] = " World!";
    char result[40];
    /* 比较 */
    if (strcmp(str1, str2) == 0) puts("Strings are equal");
    else puts("Strings are not equal");
    /* 拼接 */
    strcat(str1, str2); // str1 变为 "Hello World!"
    printf("Concatenated: %s\n", str1);
    /* 长度 */
    printf("Length of str1: %zu\n", strlen(str1));
    /* 复制 */
    strcpy(result, str1);
    printf("Copied string: %s\n", result);
    return 0;
}

字符串转数字

标准转换函数：

• atoi – 转 int
• atof – 转 double
• atol – 转 long

atoi 示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    char number_str[20];
    printf("Enter a number: ");
    fgets(number_str, sizeof(number_str), stdin);
    int num = atoi(number_str);
    printf("You entered %d\n", num);
    return 0;
}

核心要点

• 字符串是以 \0 结尾的 char 数组
• 使用前须声明数组大小，或初始化时让编译器推断
• 输入用 fgets 保安全；避免 gets 及无边界检查的 scanf("%s")
• 善用 <string.h> 进行健壮字符串操作
• 数字字符串转换用 atoi/atof/atol 避免运行时错误
• 字符串字面量为只读，修改会导致未定义行为