Символы и строки
До сих пор мы работали только с числовыми данными, как целыми, так и действительными. Но очень часто (если речь идет не о сугубо научных рассчетах) приходится оперировать с текстовой информацией. В этом листочке содержится основная информация о принципах работы с символами и текстами.
Символьный тип char
Любой текст состоит из символов. Символ — это некоторый значок, изображение. Один и тот же символ можно записать по-разному, например, два человека по-разному напишут от руки букву “A”, и даже в компьютерном представлении одна и та же буква будет выглядеть по-разному, если ее отображать разными шрифтами, при этом это будет все равно один и тот же символ. Верно и другое: разные символы могут быть записаны одинаково, например, вот две разные буквы, одна — латинского алфавита, другая — русского: “A” и “А”. Несмотря на то, что они выглядят одинаково, удобней считать их разными символами.
Итак, способ хранения текстовой информации в компьютере не связан напрямую с изображением этого текста. Вместо символов хранятся их номера — числовые коды, а вот то, как выглядит символ с данным числовым кодом на экране напрямую зависит от того, какой используется шрифт для отображения символов. При этом, разумеется, следовало бы договориться о единообразном способе кодирования символов числовыми кодами, иначе текст, записанный на одном компьютере, невозможно будет прочитать на другом компьютере.
Первоначально договорились под кодирование одного символа отвести один байт, то есть 8 бит информации. Таким образом можно было закодировать 256 различных значений, то есть в записи текста можно использовать 256 различных символов. Этого достаточно, чтобы отобразить все символы латинского алфавита, цифры, знаки препинания и некоторые другие символы. Стандарт, указывающий, какие числовые коды соответствуют каким основным символам, называется ASCII. В таблицу ASCII включены символы с кодами от 0 до 127, то есть ASCII — это семибитный код. Вот так выглядит таблица ASCII:
При этом символы с кодами, меньшими 32 — это специальные управляющие символы, которые не отображаются на экране. Например, для того, чтобы обозначить конец строки в системе Linux используется один символ с кодом 10, а в системе Windows — два подряд идущих символа с кодами 13 и 10, символы с кодами 48-57 соответствуют начертанию арабских цифр (обратите внимание, символ с кодом 0 — это вовсе не символ, отображающийся на экране, как “0”), символы с кодами 65-90 — заглавные буквы буквы латинского алфавита, а если к их кодам прибавить 32, то получатся строчные буквы латинского алфавита. В промежутках между указанными диапазонами находятся знаки препинания, математические операции и прочие символы.
Но в ASCII-таблицы нет русских букв! А также нет букв сотен других национальных алфавитов. Первоначально для отображения букв национальных алфавитов использовали вторую половину возможного значения байта, то есть символы с кодами от 128 до 255. Это приводило к множеству проблем, например, поскольку 128 значений явно недостаточно для того, чтобы отобразить символы всех национальных алфавитов (даже недостаточно для того, чтобы отобразить символы одного алфавита, например, китайской письменности. Поэтому в настоящее время для кодирования символов используется стандарт Unicode, последняя версия 5.2 которого (октябрь, 2009) включает 107361 различный символ. Естественно, для кодирования Unicode-символов недостаточно одного байта на символ, поэтому используются многобайтовые кодировки (для представления одного символа необходимо несколько байт).
Мы будем работать только с символами ASCII, поэтому для представления одного символа будет использоваться только один байт.
В языке C++ для хранения однобайтового символа используется тип данных char . Переменную типа char можно рассматривать двояко: как целое число, занимающее 1 байт и способное принимать значения от -128 до 127 (тип signed char , есть также беззнаковая модификация unsigned char , принимающая значения от 0 до 255) и как один символ текста. Само по себе определение char может оказаться как знаковым, так и беззнаковым, в зависимости от операционной системы и компилятора. Поэтому использовать тип char не рекомендуется, лучше явно указывать будет ли он знаковым ( signed ) или беззнаковым ( unsigned ).
Как и целые числа, данные типа char можно складывать, вычитать, умножать и даже делить. Но если операции умножения и деления, как правило, бессмысленны, то сложение и вычитание вполне осмысленно. Например, если к символу ‘A’ прибавить 1, то получится символ ‘B’ , а если вычесть 1, то получится символ ‘@’ . То есть в следующем фрагменте кода на экран будет выведена буква B .
В этом примере видно, что переменным типа char можно присваивать значения, равные ASCII кодам символов, если эти символы заключать в кавычки. То есть запись ‘A’ будет соответствовать символу A , или ASCII коду 65.
Также в этом примере видно, что при выводе на экран переменной типа char мы увидим изображение этого символа. Как же узнать значение ASCII-кода символа? Его не нужно узнавать, сам символ — это и есть ASCII-код. А как его вывести на экран? Очень просто — нужно преобразовать значение величины типа char к значению типа int . Например, вот так:
Имя типа, записанное в скобочках перед значением, это и есть оператор преобразования значения к указанному типу.
Аналогично, при считывании переменной типа char через поток cout , из потока ввода считывается один символ, переменная получает значение, равное его ASCII-коду. Например, если написать программу, содержающую строчку
запустить ее, ввести символ A (безо всяких кавычек!), то в переменную c будет записано значение 65 — ASCII-код символа A .
Переменным типа char можно и явно присваивать числовые значения. Например, можно сделать так:
Эта программа выведет две строки: “ A 65 ” и “
126 ”, то есть символы с ASCII-кодами 65 (A) и 126 (
) и сами ASCII-коды.
Организовать последовательное посимвольное считывание всего входного потока можно при помощи цикла while :
В этом примере программа будет посимвольно считывать входной поток (по умолчанию — ввод с клавиатуры), пока не встретит признак конца файла. Для того, чтобы сообщить программе о завершении входного потока при вводе с клавиатуры необходимо нажать клавиши Ctrl-d в системе Linux и Ctrl-z в системе Windows.
Эта программа при считывании данных будет игнорировать символы–разделители: пробелы, символы новой строки и табуляции. Если нужно, чтобы в переменную c считывались все символы, в том числе и разделители, то необходимо для потока ввода cin установить манипулятор noskipws при помощи инструкции: >S; // считать строку S с клавиатуры —> >S1>>S2>>S3; —> >S) // Цикл до тех пор, пока считывание успешно —> >. —>
Строки в языке C++
Текстовая строка — это последовательность символов. Поскольку символы в строке пронумерованы, то естественным представлением для строки был бы массив символов. Так строки и представлялись в языке C — строкой считался массив символов, а для обозначения конца строки использовался символ с ASCII-кодом 0, что позволяло хранить строки переменной длины (то есть в массиве char[n] можно было хранить строки любой длины, не превосходящей n-1 . Такой способ хранения строк порождал ряд неудобств: любая строка была ограничена по длине размером массива, а чтобы вычислить длину строки необходимо было пройти по всей строке до появления нулевого символа, то есть определение длины строки требует количество операций, пропорциональное этой длине.
В языке C++ для представления строк существует более совершенный тип данных string , в основе которого лежит такой же массив символов, завершающийся нулевым символом, но содержащий еще ряд дополнительных возможностей. Для работы со строками языка C++ необходимо в начале программы подключить описание типа string , которое находится в одноименном файле:
Переменная для хранения строковых данных объявляется так:
Присвоить строковой переменной некоторое константное значение можно так:
С записью строк в тексте программы в кавычках мы уже встречались, когда выводили текст в поток cout . Обратите внимание — константы типа char записываются в одинарных кавычках, а строки — в двойных кавычках. В частности, ‘A’ — это символ, а "A" — это строка, состоящая из одного символа. Поэтому переменной типа char нельзя присвоить значение "A" , поскольку они имеют несовместимые типы данных.
По сути, переменная типа string является массивом символов и с каждым символом этой строки можно работать по-отдельности, обращаясь к ним по индексу, как к элементам массива. Например:
Для определения длины строки есть метод size() , применяемый к строке. Он возвращает целое число — количество символов в строке. Его можно использовать так:
Для начала нам понадобится две операции над строками: сложение двух строк и изменение размера строки.
Основная операция над строками — сложение: например, при сложении строк «Hello, » и «world!» получится строка «Hello, world!» . Такая операция над строками называется .
Вот пример использования конкатенации строк:
Другая операция — изменение размера строки. Для этого существует метод resize , который применяется к строке. У метода resize есть две формы записи: с одним и с двумя параметрами. Если он вызывается с одним параметром, то этот параметр задает новую длину строки. Например, так:
Второй параметр метода resize задает символ, которым будут заполнены символы в строке, если размер строки увеличивается в результате изменения размера. Например:
При считывании строк из входного потока считываются все символы, кроме символов–разделителей (пробелов, табуляций и новых строк), которые являются границами между строками. Например, если при выполнении следующей программы
ввести текст ‘ Мама мыла раму ’ (с произвольным количеством пробелов между словами), то в массив S1 будет записана строка «Мама» , в S2 — «мыла» , в S3 — «раму» .
Таким образом, организовать считывание всего файла по словам, можно следующим образом:
Если нужно считать строку со всеми пробелами, то необходимо использовать функцию getline следующим образом:
В данном случае если запустить эту программу и ввести строку «Мама мыла раму» , то именно это значение и будет присвоено строке S . Считать же весь входной поток по строкам можно при помощи следующего кода:
Переменная типа char в C++ для начинающих и как с ней работать
#include <conio.h>
int main()
<
clrscr(); //Очищаем экран
char s1; //Объявляем переменную s1
s1[0]=*”y” //Присвоение переменной s1 значения
cout<<y; //Выводим букву y на экран
return 0;
>
Настолько всё оказалось просто, перед знаком = нужно было поставить знак * и нужнобыло объявить номер элемента (ноль соответствет первому)
Но переменную char чаще используют как массив каких-то символьных значений. Знакомство с простым массивом было изложено в статье
Одномерный массив в C++ для начинающих
Для работы с массивами часто необходимо использовать циклы. В прошлой статье был использован цикл for. Про ккотрый описано в статье
Цикл for в С++ для начинающих
Т.е. часто символьную переменную объявляют как набор одинарных символов. Даже строковая переменная, о которой я когда-нибудь тоже напишу – это не более чем набор значений типа char
Первоначально лучше изучить как работать и как использовать именно символьную переменную типа char, а потом уже изучать строковую. Посимвольное считывание из каких-то источников очень часто используется в программировании, поэтому это важный этап.
Есть много технической литературы, где правильно и глубоко описывается принцип работы и главная идея переменной char , но я считаю, углубляться пока не особо нужно. Но важно знать как при необходимости присваивать значения переменной.
Второй вопрос передо мной встал как – а как обнулить переменную типа char в C++ ?, при поиске я почему-то натыкался на исходник целой функции, которая была написана не самым понятным для новичков языком. На этот вопрос я легко смог ответить, когда понял как такой переменной присваивать значения.
т.е. Если у нас переменная s1 равна Буква y, но нам нужно её очистить, то мы это делаем так
s1=*””
Ставим знак равенства, ставим звездочку и ставим две двойные кавычки подряд
Две двойные кавычки подряд соответсвтуют обнулению значения в символьных переменных.
Так как переменную типа char часто используют как массив, то определяют количество возможных значений.
Например, код
int main()
<
char s1 [100]; //Объявляем переменную s1
return 0;
>
Почти равносилен тому, что мы объявили строку, состоящую из 101 символа.
Если не понимаете почему 101, а не 100 – лучше изучайте массивы. Напоминаю пример простого массива приведен в одной из прошлых статей Одномерный массив в C++ для начинающих
Есть небольшой нюанс при обработке массива. Так как для обработки мы используем цикл, то если объявленный нами символьный Массив типа char в 101 символ, содержит, например, 5 символов, то неразумно использовать цикл пока мы не достигнем конца нашего массива. – Потомучто если в программе будут тысячи таких операций – это существенно замедлит скорость работы программы
При объявлении любой переменной, переменной отводится какой-то участок памяти и память эта может уже содержать какое-то значение. Это значение не обязательно пустое или ноль и по умолчанию очень легко присвоится нашей переменной.
Поэтому любые переменные при объявлении правильно обнулять.
Для того, чтобы обнулить наш символьный массив s1 типа Char на языке программирования C++, после его объявления мы пишем такой код
===============
Программа обнуления массива типа char
int main()
<
char s1 [100]; //Объявляем переменную s1
(for int i=0;i<=100;i++) s1[i]=*””;
return 0;
>
==============
Преимущество этого кода в том, что теперь мы можем определить окончание заполненных ячеек массива, независимо от того, сколько их объявлено. Для этого мы должны указывать условие, что если ячейка пустая, то значит можно прекращать работу с этим массивом и перехоить к дальнейшим действиям. Соответственно количество операций и нагрузка на процессор существенно уменьшаются.
Как присвоить переменной char значение слова
Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками c массивы указатели строковый-литерал или задайте свой вопрос.
Site design / logo © 2022 Stack Exchange Inc; user contributions licensed under cc by-sa. rev 2022.6.27.42462
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.