Как вывести пустую строку
Мы можем работать со строками в С++ в так называемом С-стиле как с массивами символов, которые оканчиваются на нулевой байт ‘0’. Однако, что если такой символ не будет найден или в процессе манипуляций со строкой будет удален, то дальшейшие действия с такой строкой могут иметь недетерминированный результат. По этой причине строки в С-стиле считаются небезопасными, и рекомендуется для хранения строк в C++ использовать тип std::string из модуля <string> .
Объект типа string содержит последовательность символов типа char, которая может быть пустой. Например, определение пустой строки:
Также можно инициализировать или присвоить переменной string конкретную строку:
В данном случае переменная message получит копию строкового литерала «Hello METANIT.COM!». В своем внутреннем представлении переменная message будет хранить массив символов, который также заканчивается на нулевой байт. Однако реализация типа string и предлагаемые им возможности делают работу с этим типом более безопасной.
И можно инициализировать объект string другим объектом string:
Мы можем вывести подобную строку на консоль:
Получение и изменение символов строки
Подобно массиву мы можем обращаться с помощью индексов к отдельным символам строки, получать и изменять их:
Поскольку объект string представляет последовательность символов, то эту последовательность можно перебрать с помощью цикла for. Например, подсчитаем, сколько раз в строке встречается буква «l»:
Чтение строки с консоли
Для считывания введенной строки с консоли, как и для считывания других значений, можно использовать объект std::cin :
Однако если при данном способе ввода строка будет содержать подстроки, разделенные пробелом, то std::cin будет использовать только первую подстроку:
Чтобы считать всю строку, применяется метод getline() :
Метод getline принимает два объекта — std::cin и переменную, в которую надо считать строку.
Вывод пустой строки в C++
вывод строки E пустой, хотя строка не должна быть пустой после присвоения значения первому элементу строки? И где найти информацию по этому поводу?
Изменение строки по индексу с помощью [] приводит к неопределённому поведению. Этот оператор предназначен для быстрой обработки строк. Если программист знает, что хочет.
А если не уверен, то надо использовать другую функцию at , которая следит за неправильным доступом к строке и вызовет исключение.
Исключение : аргумент индекса равен нулю, который больше или равен размеру строки, которая равняется нулю.
Чтобы добавить буквы к строке надо использовать другие функции : например оператор +=
Почему у вас пустая строка — это неопределённое поведение. Зависит от реализации компилятора и случая.
Как вывести пустую строку
Стандартная библиотека языка С++ включает класс string , предназначенного для работы с массивом символов. Этот класс более безопасен в использовании, чем С-строка, функции для работы с которой также доступны.
В строках типа string завершающий символ не добавляется в массив, но может содержаться в массиве, как и любой другой символ. Инструментарий класса string более чем достаточен, чтобы не прибегать к работе со строкой в стиле Си. Вместе с тем, функции класса могут работать не только с экземплярами класса, но и с Cи-строкой. C-строки автоматически преобразуются в строки типа string .
Примечание. Хотя обратное преобразование и не производится, но существует возможность копировать символы в символьные массивы (с завершающим символом) используя функцию c_str() (или data() ).
В отличие от статического символьного C-массива, контейнер string представляет строку как динамический массив. Для работы с контейнером string стандартная библиотека предоставляет полный набор функций, общий для всех контейнеров, в частности, функции получения итераторов. Вся работа по распределению памяти выполняется классом string , а не разработчиком. Для начала работы с классом string необходимо подключить заголовочный файл директивой:
Инициализация объекта класса string
Объявление переменных типа string (на языке ООП — создание экземпляра класса) не отличается от объявления переменных других типов:
Примечание. Создается пустая строка myStr .
Инициализировать объекты класса string можно различными способами.
Ниже демонстрируется использование некоторых способов инициализации.
Программа 3
Примечание. Отдельным символом строку инициализировать нельзя!
Ввод и вывод объектов класса string. Функция getline
Для ввода/вывода строки используются глобальные потоковые объекты cin и cout и операции >> и << , соответственно. Если установлен флаг skipws начальные пробелы будут проигнорированы. В поток будут поступать символы, пока не будет встречен пробельный символ (к ним относятся следующие: собственно пробел, \t , \v , \r , \n и \f ) или EOF . В программе пробельный символ будет расцениваться как нулевое значение (т. е. конец строки) и в строковую переменную будет записана только часть строки, до первого пробела, остальная часть останется на очереди — в потоке. Такую строку получает переменная myStr в программе 4 (показано на выводе, стр. 11). Произвести сцепку оставшихся слов в потоке можно циклом while. (Смотрите ниже).
Программа 4
Чтобы ввести строку полностью, включая пробельные символы, необходимо использовать функцию getline() .
Примечание. Не путайте эту глобальную функцию класса string с функцией cin.getline() (методом класса istream ), которая обычно применяется для C-строки.
Синтаксис этой функции таков:
Аргументы функции:
is — потоковый объект ввода;
str — объект класса string , куда будет помещена строка;
char_delim — третий аргумент (необязательный) используется для указания завершающего символа. Если третьего аргумента нет, то предполагается, что завершающий символ — ‘\n’ .
Функция считывает строку полностью с завершающим символом. Сам символ новой строки отбрасывается и в строковой переменной не сохраняется. Также не добавляется нулевой символ. Символ новой строки завершает выполнение функции, где бы он не находился.
Если нулевой символ находится в начале строки, то функция вернет пустую строку. Рассмотрим этот случай:
Программа 5
После выполнения инструкции в строке 14: getline(cin, S2); и вывода C-строки программа выводит пустую строку и завершает свою работу. Причина того, что getline не приняла новую строку в том, что поток ввода оказался не пуст! После ввода С-строки ( ch ) в потоке остается завершающий символ (после выполнения операции ввода), этот символ и перехватила функция getline . Для очистки потока можно применить функцию cin.ignore() (или cin.get() ).
Конкатенация. Метод append()
В операции конкатенации (лат. concatenatio — «сцепле́ние») происходит объединение строк. Результатом сложения двух строк — является новая строка string. В этих операциях могут участвовать наряду с объектами класса string строковые литералы, одиночные символы и C-строки. Если объекту класса string осуществляется попытка присвоить значение конкатенации литералов (в конкатенации не участвуют объекты класса string ), то это приведет к ошибке. Для конкатенации применяются операции «+» и «+ +=» трактуется как «добавление в конец» строки. Например:
В результате выполнения первой инструкции в str3 будет записана вначале строка str1 , а затем строка str2 . (Значение, которое строка str3 имела до операции присваивания, будет утрачено). Результат второй инструкции: к символам строки str1 будут дописаны символы строки str3 . В третьей инструкции строке str2 будет передано значение строки str1 , дополненной литералом.
append()
Фактически операция «+ margin:0px;padding:0px;border:0px;font-family:Monaco,Consolas,Andale Mono,DejaVu Sans Mono,monospace;background-color:transparent»>append() . Однако, данный метод гибче, так как позволяет добавлять элементы различными способами, например:
1. подстроку из строки other_str в промежутке [pos, pos + count) :
2. подстроку определённую итераторами first и last :
3. или более лаконичное добавление count символов ch :
Дана непустая строка S и целое число N (> 0) . Вывести строку, содержащую символы строки S , между которыми вставлено по N символов ‘*’ .
Программа 6
Ввод и вывод символьных строк в Си
Итак, строки в языке Си. Для них не предусмотрено отдельного типа данных, как это сделано во многих других языках программирования. В языке Си строка – это массив символов. Чтобы обозначить конец строки, используется символ '\0' , о котором мы говорили в прошлой части этого урока. На экране он никак не отображается, поэтому посмотреть на него не получится.
Создание и инициализация строки
Так как строка – это массив символов, то объявление и инициализация строки аналогичны подобным операциям с одномерными массивами.
Следующий код иллюстрирует различные способы инициализации строк.
Рис.1 Объявление и инициализация строк
В первой строке мы просто объявляем массив из десяти символов. Это даже не совсем строка, т.к. в ней отсутствует нуль-символ \0 , пока это просто набор символов.
Вторая строка. Простейший способ инициализации в лоб. Объявляем каждый символ по отдельности. Тут главное не забыть добавить нуль-символ \0 .
Третья строка – аналог второй строки. Обратите внимание на картинку. Т.к. символов в строке справа меньше, чем элементов в массиве, остальные элементы заполнятся \0 .
Четвёртая строка. Как видите, тут не задан размер. Программа его вычислит автоматически и создаст массив символов нужный длины. При этом последним будет вставлен нуль-символ \0 .
Как вывести строку
Дополним код выше до полноценной программы, которая будет выводить созданные строки на экран.
Рис.2 Различные способы вывода строки на экран
Как видите, есть несколько основных способов вывести строку на экран.
- использовать функцию printf со спецификатором %s
- использовать функцию puts
- использовать функцию fputs , указав в качестве второго параметра стандартный поток для вывода stdout .
Единственный нюанс у функций puts и fputs . Обратите внимание, что функция puts переносит вывод на следующую строку, а функция fputs не переносит.
Как видите, с выводом всё достаточно просто.
Ввод строк
С вводом строк всё немного сложнее, чем с выводом. Простейшим способом будет являться следующее:
Функция gets приостанавливает работу программы, читает строку символов, введенных с клавиатуры, и помещает в символьный массив, имя которого передаётся функции в качестве параметра.
Завершением работы функции gets будет являться символ, соответствующий клавише ввод и записываемый в строку как нулевой символ.
Заметили опасность? Если нет, то о ней вас любезно предупредит компилятор. Дело в том, что функция gets завершает работу только тогда, когда пользователь нажимает клавишу ввод. Это чревато тем, что мы можем выйти за рамки массива, в нашем случае — если введено более 20 символов.
К слову, ранее ошибки переполнения буфера считались самым распространенным типом уязвимости. Они встречаются и сейчас, но использовать их для взлома программ стало гораздо сложнее.
Итак, что мы имеем. У нас есть задача: записать строку в массив ограниченного размера. То есть, мы должны как-то контролировать количество символов, вводимых пользователем. И тут нам на помощь приходит функция fgets :
Функция fgets принимает на вход три аргумента: переменную для записи строки, размер записываемой строки и имя потока, откуда взять данные для записи в строку, в данном случае — stdin . Как вы уже знаете из 3 урока, stdin – это стандартный поток ввода данных, обычно связанный с клавиатурой. Совсем необязательно данные должны поступать именно из потока stdin , в дальнейшем эту функцию мы также будем использовать для чтения данных из файлов.
Если в ходе выполнения этой программы мы введем строку длиннее, чем 10 символов, в массив все равно будут записаны только 9 символов с начала и символ переноса строки, fgets «обрежет» строку под необходимую длину.
Обратите внимание, функция fgets считывает не 10 символов, а 9 ! Как мы помним, в строках последний символ зарезервирован для нуль-символа.
Давайте это проверим. Запустим программу из последнего листинга. И введём строку 1234567890 . На экран выведется строка 123456789 .
Рис.3 Пример работы функции fgets
Возникает вопрос. А куда делся десятый символ? А я отвечу. Он никуда не делся, он остался в потоке ввода. Выполните следующую программу.
Вот результат её работы.
Рис.4 Непустой буфер stdin
Поясню произошедшее. Мы вызвали функцию fgets . Она открыла поток ввода и дождалась пока мы введём данные. Мы ввели с клавиатуры 1234567890\n ( \n я обозначаю нажатие клавиша Enter ). Это отправилось в поток ввода stdin . Функция fgets , как и полагается, взяла из потока ввода первые 9 символов 123456789 , добавила к ним нуль-символ \0 и записала это в строку str . В потоке ввода осталось ещё 0\n .
Далее мы объявляем переменную h . Выводим её значение на экран. После чего вызываем функцию scanf . Тут-то ожидается, что мы можем что-то ввести, но т.к. в потоке ввода висит 0\n , то функция scanf воспринимает это как наш ввод, и записывается 0 в переменную h . Далее мы выводим её на экран.
Это, конечно, не совсем такое поведение, которое мы ожидаем. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо очистить буфер ввода после того, как мы считали из него строку, введённую пользователем. Для этого используется специальная функция fflush . У неё всего один параметр – поток, который нужно очистить.
Исправим последний пример так, чтобы его работа была предсказуемой.
Теперь программа будет работать так, как надо.
Рис.4 Сброс буфера stdin функцией fflush
Подводя итог, можно отметить два факта. Первый. На данный момент использование функции gets является небезопасным, поэтому рекомендуется везде использовать функцию fgets .
Второй. Не забывайте очищать буфер ввода, если используете функцию fgets .
На этом разговор о вводе строк закончен. Идём дальше.
Сохрани в закладки или поддержи проект.
Практика
Решите предложенные задачи:
Для удобства работы сразу переходите в полноэкранный режим 