Краткие теоретические сведения. Указатели и символьные массивы (строки)

Указатели и символьные массивы (строки). Для решения задач, сводящихся к задаче о выделении подстроки, начало которой не совпадает с началом содержащей ее строки, нужно воспользоваться указателями. Пример: выделить из текста N символов, начиная с позиции m-го символа.

Для решения задачи определим указатель pAux на тип данных char (т.е. на любые переменные типа char), которому с помощью операции взятия адреса присвоим адрес первого элемента строки str2.

char *pAux;

pAux=& (str2[0]);

Эта ситуация иллюстрируется на рисунке:

char str2[]=”Moscow”;

…

M

o

s

c

o

w

...

pAux=& (str2[0]);

После того как мы увеличим исходное значение указателя pAux на единицу (pAux= pAux+1), он будет показывать на следующий байт памяти, т.е. на следующий элемент массива str2 с элементами типа char, каждый из которых занимает в памяти компьютера всего один байт:

char str2[]=”Moscow”;

…

M

o

s

c

o

w

...

pAux= pAux+1;

Ситуация, показанная на этом рисунке, является исходной для выделения из строки str2 подстроки, начинающейся со второй позиции. Например, следующий вызов функции strncpy():

strncpy(str1, pAux, 3);

приведет к тому, что в буфер str1 будет скопирована подстрока ”osc”, т.е. три символа из строки str2, начиная с позиции символа, на который показывает указатель pAux. Убедиться в этом на практике можно с помощью следующей программы.

#include < stdio.h>

#include < conio.h>

#include < string.h>

void main()

{ char str1[128];

char str2[]=”Moscow”;

char *pAux;

pAux=& (str2[0]);

pAux=pAux+1;

memset(str1, 0, sizeof(str1));

strncpy(str1, pAux, 3);

printf(“str1à %s\n”, str1);

getch();

}

Задача о выделении из строки концевого отрезка заданной длины (последних N символов), сводится к только что рассмотренной, так как можно вычислить полную длину строки, отнять длину отрезка выделения и получится начальная позиция внутри строки, с которой и можно производить функцией strncpy() копирование символов в буфер.

Очень распространена задача о поиске внутри строки заданной подстроки с тем, чтобы изъять эту подстроку или заменить на другую и т.д.

Для решения этой задачи следует применить библиотечную функцию strstr():

pPos= strstr(text, fragment);

которая ищет местоположение начала подстроки fragment внутри строки text и возвращает указатель типа char* на соответствующий символ строки text. Если фрагмент внутри текстового отрезка не находится, то возвращается значение нуль.

Например, для текстовых строк

char text[]=”Time”; char frag[]=”me”;

поиск вхождения второй строки в первую функцией strstr():

pPos= strstr(text, frag);

дает в качестве результата указатель pPos, показывающий на символ ‘m’ в первой строке. Так что если воспользоваться этим указателем в функции printf():

printf(“%s”, pPos);

то на дисплее увидим строку ”me”. Номер (индекс) N этого символа можно получить с помощью следующих вычислений:

N=pPos–& (text[0]);

То есть нужно из найденного адреса вычесть адрес самого первого элемента строки text. В примере целая переменная N получит значение 2.

Пример: найти все вхождения подстроки в одну и ту же строку.

#include < stdio.h>

#include < conio.h>

#include < string.h>

void main()

{ char text[64]=”When you say yes, I say yes too”;

char aux[64];

char frag[]=”yes”;

char *pPos; char *pAux; int N;

memset(aux, 0, sizeof(aux));

pPos= strstr(text, frag);

if (pPos! =0)

{ N = pPos–& (text[0]);

strncpy(aux, text, N);

strcat(aux, “no”);

pAux = pPos + strlen(frag);

}

while (pPos! = 0)

{ pPos = strstr(pAux, frag);

if (pPos! =0) { N = pPos – pAux;

strcat(aux, pAux, N);

strcat(aux, “no”);

pAux = pAux + N +strlen(frag); }

else strcat(aux, pAux);

}

printf(“Original text: %s\n”, text);

printf(“Processed text: %s\n”, aux);

getch();

}

Программа призвана найти все вхождения слова “yes” в исходном тексте.

Рассмотрим первый вызов функции strstr().

pPos= strstr(text, frag);

if (pPos! =0) { N = pPos–& (text[0]);

strncpy(aux, text, N);

strcat(aux, “no”);

pAux = pPos + strlen(frag); }

Если искомый фрагмент вообще находится в тексте, то после отработки функции strstr() переменная pPos не равна нулю и выполняются операторы, копирующие начальный кусок исходного текста во вспомогательный буфер aux, туда же добавляется новое слово no, после чего значение указателя pAux устанавливается на позицию в исходном тексте, следующую за первым вхождением слова yes.

Теперь pAux «смотрит» на ту часть исходного текста, которая расположена сразу за первым вхождением искомого фрагмента. В результате последующий вызов функции strstr()

pPos = strstr(pAux, frag);

может найти последующее вхождение подстроки yes.

Функция strstr() вызывается в цикле до тех пор, пока она вернет 0, означающий, что больше не удается найти подстроку yes ввиду того, что в оставшемся хвостовом куске текста его уже нет. Тогда в else-части оператора if-else нужно эту хвостовую часть просто перекопировать во вспомогательный буфер aux, в котором собирается новая фраза.

Кроме функции поиска strstr() в стандартной библиотеке языка Си есть еще функция поиска одиночных символов strchr().

char str[]=”Moscow”; int N;

char * pPos; char *pBeg = & (str[0]);

pPos = strchr(str, ‘s’);

N = pPos – pBeg;

В данном фрагменте целая переменная N примет значение, равное 2, так как символ ‘s’ входит в строку ”Moscow” на позиции с индексом 2.