Συμβολοσειρές

Παράσταση συμβολοσειρών

Μια συμβολοσειρά (string) (αλφαριθμητική σταθερά κατά την ελληνική απόδοση του βιβλίου The C Programming Language) παριστάνονται στη C ως πίνακας χαρακτήρων με τη σύμβαση ότι το τέλος του ορίζεται από το χαρακτήρα '\0'.

Η σύμβαση αυτή υποστηρίζεται από το μεταγλωττιστή ο οποίος τερματίζει αυτόματα τη συμβολοσειρά (π.χ. "hello, world") με το χαρακτήρα '\0'.

Έτσι μπορούμε να ορίσουμε έναν πίνακα που να περιέχει τα στοιχεία μιας συμβολοσειράς με τον παρακάτω ορισμό:

char msg[] = "Please enter the number";

Ακόμα μπορούμε να θέσουμε έναν δείκτη σε χαρακτήρες να δείχνει σε μια συμβολοσειρά:

char *msg;

msg = "Please enter the number";

Επεξεργασία συμβολοσειρών

Η επεξεργασία αλφαριθμητικών σταθερών γίνεται με τη χρήση δεικτών. Το παρακάτω παράδειγμα τυπώνει "hello, world" στην οθόνη:

#include <stdio.h>

void
print_string(char *s)
{
        while (*s != '\0') {
                putchar(*s);
                s++;
        }
}

main()
{
        print_string("hello, world\n");
}

Στο παραπάνω παράδειγμα μπορούσαμε να παραλείψουμε τη σύγκριση *s != '\0' και να γράψουμε απλά while (*s)

Ακόμα μπορούσαμε να γράψουμε την print_string με τη χρήση πινάκων:

void
print_string(char *s)
{
        int i;

        for (i = 0; s[i] != '\0'; i++)
                putchar(s[i]);
}

Όλοι οι παραπάνω τρόποι είναι ισοδύναμοι και σωστοί.

Είσοδος και έξοδος

Η συνάρτηση fgets(buff, n, stdin) διαβάζει από την είσοδο του προγράμματος (π.χ. το πληκτρολόγιο) μια γραμμή από n-1 το πολύ χαρακτήρες και του τοποθετεί στη θέση buff.

Αν η fgets συναντήσει το τέλος του αρχείου επιστρέφει NULL, αλλιώς επιστρέφει την τιμή buff.

Αντίστοιχα, μπορούμε να τυπώσουμε μια συμβολοσειρά str με τη χρήση της συνάρτησης printf("%s", str);.

Το παρακάτω παράδειγμα διαβάζει μια γραμμή από το πληκτρολόγιο (μέχρι το \n) και την τυπώνει:

#include <stdio.h>
main()
{
        char buff[256];

        fgets(buff, sizeof(buff), stdin);
        printf("You entered: %s\n", buff);
}

Η χρήση της πιο απλής συνάρτησης gets πρέπει να αποφεύγεται διότι οδηγεί σε ανασφαλή προγράμματα.

Συναρτήσεις βιβλιοθήκης

char * strcpy(char * a, const char * b);

Αντιγράφει τη συμβολοσειρά b στη συμβολοσειρά a.

char * strcat(char * a, const char * b);

Προσθέτει τη συμβολοσειρά b στο τέλος της συμβολοσειράς a.

int strcmp(const char * a, const char * b);

Συγκρίνει τις συμβολοσειρές a και b και επιστρέφει 0 αν είναι ίδιες, -1 αν ο πρώτος διαφορετικός χαρακτήρας της a είναι μικρότερος από τον αντίστοιχο της b, και 1 στην αντίθετη περίπτωση.

size_t strlen(const char * a);

Επιστρέφει τον αριθμό των χαρακτήρων της συμβολοσειράς a.

char * strchr(const char * a, int c);

Επιστρέφει ένα δείκτη στην πρώτη εμφάνιση του χαρακτήρα c στη γραμματοσειρά a ή NULL αν δεν εμφανίζεται.

Σύνθετες δομές

Τυπικά οι συμβολοσειρές φυλάσσονται σε πιο σύνθετες δομές όπως πίνακες, δομές και ενώσεις.

Στις περιπτώσεις αυτές η μνήμη για τους χαρακτήρες δεσμεύεται με τη χρήση της malloc.

Το παρακάτω παράδειγμα διαβάζει 5 γραμμές σε έναν πίνακα και τις τυπώνει με ανάποδη σειρά.

Αρχικά, κάθε συμβολοσειρά διαβάζεται στον προσωρινό ενταμιευτή (buffer) buff.

Στη συνέχεια η malloc δεσμεύει χώρο από τη δυναμική μνήμη στον οποίο δείχνει η αντίστοιχη σειρά της lines και στην οποία αντιγράφονται τα περιεχόμενα του buff.

#include <stdio.h>
#include <string.h>

main()
{
        int i;
        char buff[1024];
        char *lines[5];

        for (i = 0; i < 5; i++) {
                fgets(buff, sizeof(buff), stdin);
                lines[i] = (char *)malloc(strlen(buff) + 1);
                strcpy(lines[i], buff);
        }
        for (i = 4; i >= 0; i--)
                printf("%s", lines[i]);
}

Ασκήσεις

Συμβολοσειρές

Υλοποιήστε τις συναρτήσεις που ορίζονται στο string.h με δικό σας όνομα (π.χ. my_strlen) σε ξεχωριστό αρχείο.

Γράψτε ένα πρόγραμμα που να ελέγχει τις συναρτήσεις που υλοποιήσατε.

Βιβλιογραφία

Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie Η γλώσσα προγραμματισμού C. σ. 149-153. Δεύτερη έκδοση. Κλειδάριθμος, 1988.

Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie. The C Programming Language, pages 104-106. Prentice-Hall, second edition, 1988.