OutMan——C语言中字符串处理函数、内存管理和内存分区

字符串处理函数

一、字符串输出函数puts( )
格式：puts(字符数组名)；

注意事项：
1. 使用该函数必须要引入头文件#include <stdio.h>
2. puts( )函数输出会自动换行
3. 传入puts函数中的可以不是数组名（数组的首地址），可以是数组元素的地址
4. 必须是字符数组
5. puts( )函数不可以经行格式化输出

二、字符串输出函数gets( )
格式：
char str[100];
gets(str)

char str[100];// 接收用户输入的字符串方式一scanf("%s", str);// 接收用户输入的字符串方式二gets(str);

注意事项：
1. 使用该函数必须要引入头文件#include <stdio.h>
2. scanf(“%s”, str);这种方式来接收用户输入的字符串有缺陷，输入字符串的时候不能接受空格（空格之后的字符都不会被接受）

3. 使用gets( )函数会给出一个警告warning: this program uses gets(), which is unsafe.
4. gets( )函数不安全的原因：数组长度为100，但是你输入120个字符，会有20个字符存在越界问题，它不会检测越界问题，所以是不安全的（存在越界问题）
5. 使用gets( )函数接收用户输入的时候，用户可以输入空格（gets( )函数可以接收空格）

三、字符串连接函数strcat( )
格式：strcat(oldStr, newStr);

注意事项：
1. 使用该函数必须要引入头文件#include <string.h>
2. oldStr的长度要大，至少要能保存的下oldStr+newStr
3. 使用字符串连接函数后，newStr把oldStr的最后一个字符‘\0’给覆盖了，将其拼接到oldStr字符串后面

四、字符串拷贝函数strcpy( )
格式：strcpy(str, str2);

注意事项：
1. 使用该函数必须要引入头文件#include <string.h>
2. 将str2拷贝在str中，str会被覆盖
3. str要足够大，否则可能会越界，至少要存储的下str2

五、字符串比较函数strcmp( )
格式：cmp(str, str2);

1. 使用该函数必须要引入头文件#include <string.h>
2. 比较大小规则：比较对应位置字符的ASCII码值（比较对应位置字符在字典中出现的顺序，先出现的小，后出现的大）
3. 比较过程：逐个取出两个字符串中对应位置的字符相比较，从第一位不相同的两个字符就可以确定两个字符串的大小
4. strcmp( )函数有返回值
<1> 返回值大于0 说明 str > str2
<2> 返回值小于0 说明 str < str2
<3> 返回值等于0 说明 str == str2
5. 返回值就是两个字符串中，第一位不相同的两个字符ASCII码的差值

六、计算字符串长度的函数strlen( )
格式：strlen(str);

注意事项：
1. 使用该函数必须要引入头文件#include <string.h>
2. strlen( )函数计算的是字符数，并不是字数（1个汉字占3个字节（3个字符））
3. 计算的字符不包括’\0’
4. 从某个地址开始计算字符的个数，直到遇到’\0’为止

fgets( )和fputs( )函数使用

一、fgets( )的使用
1. fgets( )函数是一个文件操作相关的函数，这里介绍使用这个函数从键盘上接收一个字符串，保存到数组中
2. 原来接收字符串保存到数组中的方法：
<1> 方式一：

char str[50];scanf("%s", str);

缺点：不能接收空格

<2> 方式二：

char str[50];gets(str);

优点：可以接收空格
缺点：会有警告，不安全（存在越界问题）
3. fgets( )函数是一个安全的字符串接收函数
格式：fputs(数组名，数组长度，stdin);


4. 当输入的字符串的长度大于数组的长度，此时fgets( )函数会自动的将数组的最后一个元素变为’\0’

5. 当输入的字符串的长度小于数组的长度的时候，fgets( )函数还会接收回车

二、fputs( )函数的使用
1. fputs( )函数是一个文件操作相关的函数
2. 格式：fputs(数组名，stdout);

3. fputs( )函数不能自动换行，也不能经行格式化输出
4. puts( )函数可以自动换行

三、fgets( )和fputs( )的优缺点
        fgets( )和fputs( )最大的优点是帮我们自动截取输入的字符串，使得我们对字符串的存取是安全的（不会存在越界访问的问题）

内存管理和内存分区

一、内存管理的概念
        内存管理：是指软件运行时对计算机内存资源的分配和使用技术，其主要的目的是如何高效、快捷的分配内存，并且在适当的时候释放和回收内存资源

二、内存的分配方式
1. 从静态存储区分配（内存在程序编译的时候就已经分配好了）
2. 从栈上创建
3. 从堆上分配

三、内存分区

1. 栈（堆栈、stack）：是用来存放程序临时创建的局部变量
2. 堆（heap）：用来存放程序运行中被动态分配的内存段
3. BSS段：通常用来存放程序中未初始化的全局变量和静态变量
4. 数据段（常量区）：通常用来存放程序中已经初始化的全部变量、静态变量和字符串常量
5. 代码段：用来存放程序执行代码的一块内存区域

四、常见的内存分配函数
        内存管理，管理的是用户自己申请的空间，C语言中提供了三个动态分配内存的函数：malloc( )、calloc( )和realloc( )

（1）malloc( )函数
1. 包含在库函数stdlib.h中
2. 它的使用方法void *malloc(size_t size);其中size是指分配内存的字节（size_t类型就是unsigned类型）
3. 作用：从内存的堆区分配大小为size个字节的连续内存空间，如果内存分配成功，返回内存空间的首地址，如果内存分配失败，返回NULL
4. malloc( )函数使用的代码实现

使用注意：
        malloc( )函数申请的空间，如果我们不赋值，里面会是垃圾数，如何给使用malloc( )函数申请的空间经行初始化（使用memset( )函数）

（2）calloc( )函数
1. 包含在库函数stdlib.h中
2. 它的使用方法void *calloc(size_t count, size_t size);其中count是指分配内存的块数，size是指分配内存的字节（size_t类型就是unsigned类型）
3. 作用：从内存的堆区分配count块，每块大小为size个字节的连续内存空间，如果内存分配成功，返回内存空间的首地址，如果内存分配失败，返回NULL
4. calloc( )函数使用的代码实现

使用注意：
        calloc( )函数申请的内存空间，会自动帮我们将其中的内容初始化为0

（3）realloc( )函数
1. 包含在库函数stdlib.h中
2. 它的使用方法：void *realloc(void *ptr, size_t size);其中ptr传地址，size是指分配内存的字节（size_t类型就是unsigned类型）
3. 作用：给ptr指向的空间扩充size个字节，如果内存分配成功，返回内存空间的首地址（有可能返回一个新的内存空间地址），如果内存分配失败，返回NULL
4. realloc( )函数使用的代码实现

使用注意：
        realloc( )函数有可能会返回一个新的内存空间地址

五、野指针和内存泄露
（1）内存泄露

int main（）{    // 这段代码会造出内存泄露    int *p = malloc(4 * sizeof(int));    return 0；}

        分析：当函数执行完，局部变量指针变量被销毁p被销毁了，但是malloc(4 * sizeof(int))申请的内存空间依然还在，所以会造成内存泄露
        解决办法：在释放p之前，先释放堆区中的内存空间，使用free( )函数来释放内存空间

int main（）{    // 这段代码会造出内存泄露    int *p = malloc(4 * sizeof(int));    // 应当在指针变量p被销毁之前，先释放堆区中的内存空间    // 使用free()函数来释放内存空间    // free(要释放的空间的首地址)    free(p);    // free(p)之后，p是个野指针    p = NULL;    return 0；}

注意事项：
1. 在释放p之前，先释放堆区中的内存空间，使用free( )函数来释放内存空间
2. free(p)之后，p是个野指针，这时一定要清空指针( p = NULL )

（2）野指针
        指针变量如果不进行初始化，里面会有一个垃圾值，这时候我们称这是个野指针，如果操作一个野指针：
1. 可能会导致程序崩溃
2. 访问了你不该访问的数据

---

                                        —— 如果您有不同的见解，请随时指出，期待与您的交流！——

---