第6章 第3节：字符数组（课件）-《C语言程序设计》（电子工业出版社）上好课

6.3节：字符数组 C语言程序设计 电子工业出版社 掌握字符数组的定义、初始化、输入输出及常用函数 运用字符数组解决实际问题，阅读分析程序 培养逻辑思维与规范的编程习惯 知识目标 能力目标 素养目标 01 01 01 学习目标 目录 Part 01 教学导入 Part 02 知识讲授 Part 03 师生互动 Part 04 课堂练习 Part 05 课堂小结 教学导入：从问题到思考 我们知道单个字符变量无法存储完整的字符串，那么如何高效地存储和处理像'Hello, World!'这样的字符序列呢？答案就是——字符数组。 教学导入 代码示例 charstr[] ="Hello"; 概念解析 这就是一个字符数组，它可以用来存储字符串。 在 C 语言中，字符串本质上是由一系列字符组成的数组，以'\0'作为结束标志。 关键点：字符数组是处理文本数据的基础，理解它对于掌握字符串操作至关重要。 教学导入 字符串 "Hello" 在内存中是如何存储的呢？我们通过下图来直观理解： 💡 关键点：每个字符连续存储，末尾自动添加结束标志 '\0' 知识讲授 字符数组 字符数组的定义、引用及输入输出 字符串处理函数及字符数组应用实例 第一部分 字符数组的定义、引用及输入输出 知识讲授 知识讲授：字符数组的定义 一维字符数组 定义格式：char 数组名[常量表达式]; chara[5];// 定义一个长度为5的字符数组a 二维字符数组 定义格式：char 数组名[常量表达式1][常量表达式2]; chara[2][3];// 定义一个2行3列的字符数组a 核心提示：字符数组的定义与普通数组类似，但元素类型固定为char。一维数组用于存储单个字符串，二维数组可看作字符串的数组。 知识讲授：字符数组的初始化 方式一：逐个元素初始化 char a[10] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'}; 逐个赋值时，未赋值的元素系统会自动补为'\0'。 方式二：用字符串常量初始化 char a[] = "Hello"; 使用双引号时，系统自动在末尾添加'\0'，数组长度为6。 关键点总结： '\0' 是字符串的结束标志，占用一个字节的存储空间。使用第二种方式（字符串常量）比第一种更简洁，也是编程中最常用的方式。 知识讲授：字符数组元素的引用 引用格式 通过下标访问单个字符，下标从 0 开始： 数组名[下标]; 代码示例 char str[] = "Hello"; printf("%c", str[0]);// 输出 'H' printf("%c", str[1]);// 输出 'e' 内存结构可视化 'H' str[0] 'e' str[1] 'l' str[2] 'l' str[3] 'o' str[4] 字符数组在内存中是连续存储的。每个字符占用一个字节。通过下标访问时，实际上是计算相对于数组起始地址的偏移量。 知识讲授：字符串和字符串结束标志 核心作用 标识字符串的结束位置，告诉程序在哪里停止读取字符。 存储特性 占用1个字节存储空间，但不计入字符串的实际长度。 自动添加 使用双引号 "" 定义字符串常量时，系统会自动在末尾追加。 内存存储示意图：以 "Hello" 为例 注意：如果没有 '\0'，程序可能会读取到内存中的随机垃圾值 知识讲授：字符数组的输入/输出（单个字符） 输入单个字符 char c; // 定义字符变量 scanf("%c", &c); // 使用 %c 格式符输入 输出单个字符 // 假设 c 已被赋值 printf("%c", c); // 使用 %c 格式符输出 应用场景：结合循环处理字符数组 通过循环结构（如 for 循环），利用上述单个字符的输入输出方法，可以遍历整个字符数组，实现逐个读写。 for (int i = 0; i < len; i++) { scanf("%c", &arr[i]); } // 逐个输入数组元素 知识讲授：字符数组的输入/输出（字符串） 输入字符串 charstr[10]; scanf("%s", str); // 注意：str前不需要加 & 符号 输出字符串 printf("%s", str); // 直接输出整个字符串，直到遇到 '\0' ⚠️ 重要注意事项 函数scanf("%s")在读取字符串时，遇到空格、制表符或回车键会自动停止输入。因此，它无法读取包含空格的字符串。 背诵记忆 字符数组的定义格式 格式：char 数组名[长度]; 例如：char str[10]; 初始化方式 1. 逐个赋值：char s[3] = {'a','b','c'}; 2. 字符串赋值：char s[] = "abc"; 字符串结束标志 标志：'\0' (ASCII码值为0) 特点：使用字符串赋值时由系统自动添加。 输入输出方法 单个字符：使用格式符%c 整个字符串：使用格式符%s Tip:使用字符串初始化时，数组长度需预留一位给结束标志'\0'。 课堂问答 问题 1：字符数组和普通数组有什么区别？ 字符数组是数组的一种特殊形式，其元素类型为 char，专门用于存储字符数据。普通数组可以存储 int、float 等多种类型的数据。 问题 2：为什么需要字符串结束标志 '\0'？ '\0' 用于标识字符串的结束，使得程序能够正确识别字符串的长度和范围，避免访问数组越界。 例题分析（一） 程序文本【6.8】输出一个字符串 #include<stdio.h> intmain() { char c[10]={'I',' ','a','m',' ','h','a','p','p','y'}; //定义并初始化字符数组 c[10] int i; for(i=0; i<10; i++)//使用 for 循环遍历数组索引 0-9 printf("%c", c[i]);//通过 printf("%c", c[i]) 逐个输出字符 printf(" "); } /*字符数组的本质是一系列连续的字符存储单元。本程序演示了如何不依赖字符串结束符 '\0' 而仅通过下标控制来输出字符串*/ 例题分析（一） 例题分析（二） 程序文本【6.9】由键盘输入字符串“china”并输出。 #include <stdio.h> main() { int i; char c[5]; //定义字符数组，内含5个元素 for(i=0; i<5; i++) scanf("%c", &c[i]); /*循环逐个读取用户输入的字符并存储到字符数组 c 中*/ for(i=0; i<5; i++) printf("%c", c[i]); /*循环遍历数组，将存储的字符逐个输出到控制台*/ printf(" "); } 例题分析（二） 课堂练习 题目要求 任务描述： 输入一个字符串，输出其长度。 核心限制： 禁止直接使用标准库中的strlen()函数。 考察目标： “数组遍历”与“循环计数”。 提示：可以通过scanf或gets读取字符串，利用while循环检查字符串结束符'\0'来计算长度。 假 输出长度：len 假 len++; str[len] !='\0' 结束 输入：数组元素 char str[100]; int len=0; 开始 课堂练习 程序文本 #include <stdio.h> main() { char str[100]; int len = 0; scanf("%s", str); while(str[len] !='\0') len++; printf("字符串长度为：%d ", len); } 课堂练习 第二部分 知识讲授 字符串处理函数及字符数组应用实例 知识讲授：puts（）和gets（） 知识讲授：字符串输出函数——puts( ) 函数格式：puts(字符数组名); 核心功能： 将指定字符数组中的字符串输出到显示器，并自动在末尾添加换行符。 代码示例： char str[] = "Hello";// 定义字符串 puts(str);// 输出 "Hello" 并自动换行 知识讲授：字符串输入函数——gets( ) 函数格式：gets(字符数组名); 功能说明：从键盘输入一个字符串到字符数组中，直到遇到回车为止。 代码示例： char str[100]; gets(str); // 可以输入包含空格的字符串，如 "Hello World" 知识讲授：字符串连接函数——strcat( ) 知识讲授：字符串连接函数——strcat( ) 函数格式：strcat(字符数组名1, 字符数组名2); 核心功能：将字符数组2的字符串追加到字符数组1末尾，并覆盖结束符。 重要注意事项：在连接时，系统会自动删除字符串s1后的‘\0’，然后将字符串s2的内容连接起来，并在连接后的字符串末尾添加‘\0’标志。 代码示例 char s1[12]=“thank”; s2[ ]=“you”; strcat(s1,s2); puts(str1); s1 t h a n k \0 \0 \0 \0 \0 \0 \0 s2 y o u \0 \0 \0 \0 strcat(s1,s2) t h a n k y o u \0 \0 \0 \0 知识讲授：字符串复制函数——strcpy( ) 知识讲授：字符串复制函数——strcpy( ) 代码示例 char s1[12]="thank you! ", char s2[ ]="hello!"; strcpy (s1, s2 ); puts(str1); s1 t h a n k □ y o u ! \0 \0 s2 h e l l o ! \0 strcpy(s1,s2) h e l l o ! \0 o u ! \0 \0 函数格式 strcpy(字符数组名1, 字符数组名2); 函数功能 将字符数组2中的字符串（含'\0'）完整复制到字符数组1中。 注意：目标字符数组（数组1）必须定义足够的长度，以容纳源字符串，防止内存溢出。 知识讲授：字符串比较函数——strcmp( ) 知识讲授：字符串比较函数——strcmp( ) 函数格式 strcmp(字符数组名1, 字符数组名2); 功能与返回值规则 按ASCII码顺序逐字符比较，直到出现不同字符或结束。 返回0：字符串1 等于 字符串2 返回正数：字符串1 大于 字符串2 返回负数：字符串1 小于 字符串2 程序文本【6.15】 #include <stdio.h> #include<string.h> main() { int k; char st1[15],st2[]="c Language"; printf("input a string: "); gets(st1); k=strcmp(st1,st2); if(k==0) printf("st1=st2 "); if(k>0) printf("st1>st2 "); if(k<0) printf("st1<st2 "); } 知识讲授：字符串比较函数——strcmp( ) 知识讲授：字符串长度函数——strlen( ) 知识讲授：字符串长度函数——strlen( ) 程序文本【6.16】 #include <stdio.h> #include<string.h> main() { int k; static char st[]="c language"; k=strlen(st); printf("The length of the string is %d ",k); } 函数格式 strlen(字符数组名); 核心功能 返回字符串的实际长度，不包括结束标志 '\0'。 代码示例 char str[] = "Hello";// 实际存储: 'H','e','l','l','o','\0' int len = strlen(str);// len = 5，仅统计有效字符 知识讲授：字符串长度函数——strlen( ) 例题分析（一） 题目要求： 由键盘输入一个字符串，复制到另一字符数组后显示出来。 核心知识点分析 通过while循环逐个字符复制，最后手动添加'\0'结束标志，模拟了标准库函数strcpy的底层实现逻辑。 例题分析（一） 程序文本【6.17】由键盘输入一个字符串，复制到另一字符数组后显示出来 #include<stdio.h> #include<string.h> main() { char str1[30], str2[30];// 定义两个字符数组 int i;// 初始化循环变量 printf("Input a string: "); scanf("%s", str1); i=0; while(str1[i]!='\0') { str2[i] = str1[i]; i++; } // 循环复制字符 str2[i] ='\0'; printf("%s ", str2); } 例题分析（一） 例题分析（二） 题目要求：由键盘输入一个字符串，要求从该字符串中删去一个指定的字符。 核心思路分析： 1. 双数组处理：利用两个字符数组，一个存储原始输入，一个存储处理后的结果。 2. 遍历与筛选：通过循环遍历原字符串，判断当前字符是否为目标删除字符。若不是，则将其复制到新数组中。 3. 注意事项：操作完成后，务必在新字符串末尾手动添加字符串结束符 `\0`，否则可能导致输出乱码。 例题分析（二） 程序文本【6.18】由键盘输入一个字符串，要求从该字符串中删去一个字符。 #include<stdio.h> #include<string.h> main() { char str1[50],str2[50]; int i=0;int k=0;char ch; gets(str1); printf(" delete?"); scanf("%c",&ch); for(i=0;str1[i]!='\0';i++) { if(str1[i]!=ch) str2[i-k]=str1[i]; else k=k+1; } str2[i-k]='\0'; printf(" %s ",str2); } 例题分析（二） 背诵记忆 puts() 输出字符串并换行 gets() 输入字符串（注意安全） strcat() 连接两个字符串 strcpy() 复制字符串 strcmp() 比较两个字符串 strlen() 获取字符串长度 提示：熟练掌握这些核心函数是编写高效 C 语言程序的基础，请务必结合实际案例多加练习。 课堂问答 问题 1：strcpy 和 strcat 函数有什么区别？ 答案：strcpy 是将一个字符串复制到另一个字符串中，会覆盖目标字符串的原有内容；strcat 是将一个字符串连接到另一个字符串的末尾，目标字符串的原有内容会保留。 问题 2：如何比较两个字符串是否相等？ 答案：使用 strcmp 函数，如果返回值为 0，则两个字符串相等。 课堂练习 题目要求： 输入两个字符串，比较它们的大小并输出结果（提示：可使用 strcmp 函数）。 课堂练习 程序文本 #include<stdio.h> #include<string.h> main() { char str1[100], str2[100]; int result; printf("请输入第一个字符串："); scanf("%s", str1); printf("请输入第二个字符串："); scanf("%s", str2); result = strcmp(str1, str2); if(result= =0) printf("两个字符串相等。 "); else if(result>0) printf("第一个字符串更大。 "); else printf("第二个字符串更大。 "); } 课堂练习 课堂小结 字符数组基础 掌握字符数组的定义、初始化方法，以及数组元素的引用、输入和输出操作。 字符串结束标志 '\0' 理解 '\0'（空字符）在C语言字符串中的核心作用，它是系统判断字符串结束的依据。 常用字符串处理函数 熟练使用 puts, gets, strcat, strcpy, strcmp, strlen 等标准库函数进行操作。 字符数组综合应用 能够结合循环、判断结构，运用字符数组和处理函数解决简单的编程实际问题。 核心目标：掌握基础，理解原理，灵活运用函数解决实际问题 课堂小结 课后任务 作业 1：字符统计 编写程序，统计一个字符串中某个指定字符出现的次数。 作业 2：字符串拼接 编写程序，将两个字符串拼接起来（要求不使用 strcat 函数）。 作业 3：回文字符串判断 编写程序，判断一个字符串是否为回文字符串（即正读和反读都一样）。 谢谢观看 THANKS $