програмування У ранніх версіях С++ рядки розглядалися як символьні масиви. Для роботи з ними розроблено бібліотеку функцій string.h, що містить ефективні засоби для роботи з рядками. Згодом була розроблена стандартна бібліотека шаблонів Standard TemplateLibrary (STL), яка надає більш потужні засоби, об’єднані в клас string. Але незважаючи на існування цього окремого для рядків класу, символьні масиви, що закінчуються нульовим байтом ‘\0’, залишаються досить популярними. Це відбувається завдяки їх ефективності і можливості контролювання операції з рядками.
Для обробки символьних типів даних бібліотека функцій string.h має велику кількість вбудованих функцій, що збільшують продуктивність праці програмістів та скорочують час на розробку програм, наприклад:
- функції перевірки символів;
- функції перетворення символів;
- функції перевірки рядків;
- функції маніпулювання рядками.
Функції наводяться у вигляді списків, що згруповані за їх розташуванням у заголовних файлах. Найчастіше надаються прототипи функцій, що описують, як слід використовувати функції у програмах (див. розділ 9).
Далі розглянемо прототипи, стислий опис, дію та методику застосування основних функцій обробки даних символьного типу.
Функції копіювання рядків:
- char strcpy (s, *st); — виконує операцію копіювання байтів рядка st у рядок s(включаючи “\0”; повертає s), наприклад:
char str [50];
strcpy (str, “О деле суди по исходу.”);
- char *strdup (const char *str); — виконує копіювання рядка str і повертає покажчик на рядок-копію, наприклад:
char “st1 = “Слово — есть поступок.”;
char *st2;
st2 = strdup (st1); //копируется st1 в st2;
- char * strncpy (char *st1, const char *st2, int n); — виконує копіювання n символів з рядка st2 у st1 (рядок stl повинен бути більше або дорівнювати st2, інакше виникне помилка), наприклад:
char st1[ ] = “Паскаль “;
char st2[ ] = “Привет из далека “;
strnpy (st1, st2, 3); // st1 — “Прикаль“.
Функції, конкатенації рядків:
- char *strcat (char *st1, const char *st2); — поєднує st1 і st2 та повертає st1,наприклад:
char str [100];
strcpy (str, “Borland “);
strcat (str, ” C++5″);,
у результаті маємо рядок
string = “Borland C++5”;
- char *strncat (char *st1, const char *st2, int n); — додає до рядка st1 n символів рядка st2 і повертає знову в st1, наприклад:
char st1 [90] = “Привет “;
char st2 [50] = “студент и студентка”;
strncat (st1, st2, 7);,
у результаті маємо рядок:
st1 = “Привет студент ” .
Функції порівняння рядків:
- int strcmp (char *stl, char *st2); — порівнює рядки st1 і st2 та повертає цілу величину, що дорівнює:
<0 — якщо st1 < st2;
= 0 — якщо st1 = st2;
>0 — якщо st1 > st2;,
наприклад:
char st1[ ] = “Слово ” ;
char st2[ ] = “слово”;
int k;
k = strcmp (st1, st2); //k<0;
- int stricmp (const char *stl, const char *st2); — виконує порівняння рядків, не враховуючи регістра символів; повертає цілу величину, як і функція strcmp(),наприклад:
char st1[ ] = “Слово “;
char st2[ ] = “слово”;
int k;
k = stricmp (st1, st2); //k = 0;
- int strncmp (char *stl, char *st2, int n); — виконує порівняння рядків із заданою кількістю символів n у st1 і st2 і повертає цілу величину:
<0 — якщо st1 < st2;
=0 — якщо st1 = st2;
>0 — якщо st1 > st2; ;
- char *strnicmp (char *stl, char *st2, int n); — виконує порівняння рядків із заданою кількістю символів n у st1 і st2, незалежно від регістра, і повертає цілу величину, як і в попередньому випадку.
Функції перетворення символів рядка:
- char *strlwr (char*st); — перетворює символи рядка st верхнього регістра в символи нижнього регістра, при цьому інші символи не враховуються. Наприклад:
char st [ ] = ” Лазерный Принтер”;
strlwr (st); // st = ” лазерный принтер” ;
- char *strupr (char *st); — перетворює символи рядка st нижнього регістра в символи верхнього регістра, інші символи не враховуються;
- char *strrev (char *st); — записує символи в рядку st у зворотному порядку (реверсує рядок), наприклад:
char st [ ] = ” Hello”;
strrev (st); //st – ” olleH”;
- char *strchr (char *st, int c); — визначає перше входження символа с у рядок st;повертає покажчик на символ у рядку st, що відповідає введеному символу, наприклад:
char st [90] = ” Borland С++5 ”
char *spt;
spt= strchr (st, ‘+”); — тепер покажчик spt вказує на підрядок “++5” рядка st;
- char *strrchr (char *st, int c); — знаходить останнє входження символа с у рядок st;якщо символ с у рядку не виявлений, повертає 0, інакше повертає покажчик на останній символ у рядку st, що відповідає заданому зразку, наприклад:
char st [80] = “Borland С++5”;
char *spt;
spt= strrchr (st, ‘+’); — покажчик spt вказує на підрядок “+5” рядка st.
Функції пошуку підрядка в рядку:
- strspn (const char *st1, const char *st2 ); — повертає кількість символів від початку рядка st1, що збігаються із символами рядка st2, де б вони не знаходилися в st2,наприклад:
char st1 [ ] = “Borland С++5”;
char st2 [ ] = ” narlBod “;
int k;
k= strspn (sti, st2); — змінна k одержує значення, що дорівнює 8, тому що перші8 символів рядка містилися в st1(враховуючи символ пропуску);
- char *strstr (const char *st1, const char *st2); — функція шукає в рядку st1 перше входження st2 і повертає покажчик на перший символ, знайдений у st1, з підрядкаst2; якщо рядок st2 не виявлений в st1, функція повертає 0, наприклад:
char stl [ ] = “Привет, сокурсник, идем на экзамен”;
char st2[ ] = “сокурсник”;
char spt;
spt = strstr (stl, st2);
Результат виконання:
spt = “сокурсник, идем на экзамен”.
За потреби визначення останнього входження можна спочатку реверсувати рядок за допомогою функції strrew;
- char *strtok (char *st, const char *dlm); — розбиття рядка на лексеми (сегменти), обмежені символами, що входять до складу рядка dim. Цей параметр може містити будь-яку кількість різних обмежників — ознак границь лексем, після виділення лексеми в рядок st поміщається символ «\0».
Наступні виклики функції strtok() повинні бути з першим аргументом NULL. Бони будуть повертати покажчик на інші, наявні в st лексеми. Щоразу після завершення виділення лексеми у її кінці замість розділового символа поміщається символ «\0». Після того, як у рядку не залишиться жодної лексеми, функція повертає NULL. Для збереження вихідного рядка його треба записати в резервну змінну. Цю функцію зручно використовувати для розбиття речення на слова або будь-які інші сегменти. Розглянемо приклад програми з використанням функції strtok().
Приклад 7.1. Скласти програму, яка вводить речення, здійснює розбиття його на слова, підраховує кількість символів у кожному слові та виводить відповідну інформацію
// Р7 1.СРР — применение функции strtok()
/* определение порядкового номера слова в предложении и подсчет количества символов в каждом слове */
#include <string.h>
#include <iostream.h>
#include <conio.h>
voidmain (void)
{ char *tk, *spt=", .!";
char st[ ] = "Делай великое, не обещая великого.";
cout << st<< endl;
int і = 1;
tk = strtok (st, spt);
while (tk != NULL)
{
cout << і << " слово — " << tk << " — содержит " << strlen(tk) << " символов" << endl;
tk = strtok(NULL, spt); і++;}
getch (); // задержка экрана
}
Результати виконання програми:
Делай великое, не обещая великого.
1 слово — Делай — содержит 5 символов
2 слово — великое — содержит 7 символов
3 слово — не — содержит 2 символов
4 слово — обещая — содержит 6 символов
5 слово — великого — содержит 8 символов
Процес розбиття речення на слова можна було б здійснити з використанням і такого програмного фрагмента:
tk = strtok (st < spt); // первый вызов функции
while (tk)
if ((tk = strtok(), spt) != 0) cout <<. . ..
Для видалення з рядка підрядка або символа із заданої позиції у бібліотеці string.h немає спеціальної функції, однак можна написати власну, наприклад:
void del (char *st, int k, int n);
{
for (int і = k; і < strlen(st); i++)
st[i] = st [i + n];
st[i] =’\0′; // запись “\0” в конец новой строки
}
де st — вихідний рядок (покажчик на нього);
n — кількість символів у підрядку, що вилучається;
k — позиція, з якої треба вилучити підрядок. Наведемо приклад, котрий ілюструє використання функції void del (); (детальніше про функції див. в розділі 9).
Приклад 7.2. Скласти програму вилучення підрядка в n символів з k-ої позиції в рядку.
/* Р7 2.СРР — удаление подстроки в п символов из k-ой позиции в строке */
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
//--------------- функция удаления подстроки из строки
void del (char*sp, int k, int n)
{ int і;
for (і = k; і < strlen(sp); і++)
sp[i] = sp[i+n];
sp[i] = \0';}
main () //----------- главная функция
{ char st[50], pst[10];
cout << "***** Введите строку\n";
cin.getline(st, 50);
cout << "***** Введите подстроку\n";
сіn >> pst;
cout << "Исходная строка: — "<< st << endl;
del (st, strstr(st, pst)-st, strlen(pst));
cout << "Новая строка: — "<<st<<endl;
getch();
}
Результата обчислень:
***** Введите строку
Люблю писать программы на языке С++!
***** Введите подстроку
писать
Исходная строка: — Люблю писать программы на языке С++!
Новая строка: — Люблю программы на языке С++!
- void* memchr (const void *st, int s, int n); — функція шукає символ “s“ у рядку *st довжиною n байт, тобто в блоці пам’яті, на який вказує покажчик st. Якщо символ sзнайдений, функція повертає покажчик на цей символ, а в протилежному випадку —повертає NULL;
- void* memcmp (const void *s1, const void *s2, n); і void* memicmp (const void *sl,const void *s2, int count); — функції порівнюють n байт з двох буферів, на початок яких указують s1 і s2.
Функції повертають значення
<0 — якщо s1 < s2;
=0 — якщо s1 = s2;
>0 — якщо s1 > s2;;
- char *strset (char *st, int ch, int n); і char *strset (char *st, int ch); — функції заповнюють рядок st символом ch і повертають покажчик на отриманий рядок, n —заповнює n символів рядка st.
Функції перетворення рядків у числа та чисел у рядки знаходяться у файлі stdlib.h:
- int atoi (const char *s); — перетворює рядок s у число типу int. Повертає отримане число 0, якщо зустрінеться символ, що не може бути перетворений. Рядок повинен містити число, наприклад, «2345», та мати таку структуру: [пропуски] [знак числа] [цифри];
- long atol (const char *s); — перетворює рядок s у число типу long int (аналогічна функції atoi.);
- double atof (const char *s); — перетворює рядок символів у число з плаваючою крапкою типу double. Якщо зустрічається символ, що не може бути перетворений, повертає 0. Оброблюваний рядок повинен мати таку структуру: [пропуски] [знак числа] [цифра.цифра] [літера е, Е, d або D] [знак порядку] [цифри порядку], наприклад, «-12345.123» або «-12.345123 ЕЗ»;
- char *ecvt (double vl, int n, int *dec, int *sign); — перетворює число vl у рядок символів, кількість яких дорівнює n символів цифр. Положення десяткової крапки від першої цифри числа повертається до змінної, на яку вказує dec. Знак числа повертається до змінної, на яку вказує sign. Якщо sign = 0, то число є додатним, інакше — від’ємним. Отриманий рядок зберігається у внутрішній пам’яті функції, покажчик повертається на початок сформованого рядка;
- char *fcvt (double vl, int n, int *dec, int *sign); — аналогічна до попередньої функції char *ecvt(), але якщо для функції ecvt параметр dec задає загальну кількість цифр, то для функції fcvt — кількість цифр після десяткової крапки;
- char *gcvt (double vl, int n, char *buf); — перетворює число vl у рядок, котрий поміщає в буфер, покажчик на початок якого є buf, n — число цифр у символічному записі перетвореного числа. Отриманий рядок містить символ знака числа і десяткової крапки, якщо число містить менше десяткових цифр, ніж n. У цьому випадку молодша цифра дробової частини відкидається. Якщо перетворене число не можна помісити в задану кількість цифр n, функція генерує символьний запис в експоненціальній формі із символом Е і знаком порядку. Функція повертає покажчик на початок сформованого рядка;
- strlen (st) — повертає довжину змінної st без нуль-термінала «\0».
Функції перевірки символів знаходяться у файлі ctype.h:
- isgraph (s) — повертає значення «істина» (1), якщо s є друкованим символом, і «неправда» (0), якщо s є пропуском або яким-небудь не відображуваним символом;
- isprint (s) — повертає значення «істина» (1), якщо s є друкованим символом, включаючи символ пропуску, і «неправда» (0) у всіх інших випадках;
- ispunct (s) — повертає значення «істина» (1), якщо s є знаком пунктуації (будь-який друкований символ, крім пропуску), і «неправда» (0) в інших випадках;
- isdigit (s) — повертає значення «істина» (1), якщо s є цифрою від 0 до 9, і «неправда» (0) в інших випадках;
- isalmim (s) — повертає значення «істина» (1) якщо s є цифрою або літерою (заголовною або строковою), і «неправда» (0) у всіх інших випадках (тобто перевіряє алфавітні та цифрові символи).
Функції перетворення символів:
- tolower (s) — перетворює символ s до нижнього регістра;
- toupper (s) — перетворює символ s до верхнього регістра;
- atoi (s) — перетворює рядок s до цілого числа;
- atol (s) — перетворює рядок s до довгого цілого;
- atof (s) — перетворює рядок s до числа з плаваючою крапкою.
Розглянемо приклади з використанням рядкових функцій.
Приклад 7.3. Ввести до пам’яті комп’ютера список прізвищ, які розташовані в будь-якому порядку, та відсортувати їх за алфавітом.
Розглянемо перший варіант (див. Р7_3_1.СРР) реалізації поставленої задачі. Будемо вважати, що вводять прізвища та ініціали, тоді програма може мати вигляд:
// Р7 3 1.СРР — отсортировать фамилии по алфавиту
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
main( )
{ const int n=5;
char sp[n][l5], r[15];
int i, k;
//------------------------------- ввод фамилий и инициалов
cout<< "***** Введите " << n << " фамилий \n";
for (і = 0; і < n; і++)
{ cout<<"Введите "<<(і+1)<<" фамилию и инициалы\n";
cin.getline (sp[i], sizeof (sp[i]) - 1);
}
//------------------------------ сортировка списка фамилий
for (k = 1; k < n; k++)
for (i = 0; і < n-k; i++)
if (strcmp (sp[i], sp[i+l])>0)
{ strcpy (r, sp[i]);
strcpy (sp[i], sp[i+1]);
strcpy (sp[i+1], r);}
cout<<"\n Отсортированный массив фамилий \n";
for (і = 0; і < n; i++)
cout << sp[i] << endl;
getch ();
}
Результати обчислень:
******* Введите 5 фамилий
Введите 1 фамилию и инициалы
Иванченко С. И.
Введите 2 фамилию и инициалы
Авдиенко А. Р.
Введите 3 фамилию и инициалы
Яшин Б. Ю.
Введите 4 фамилию и инициалы
Кашкин Т. Б.
Введите 5 фамилию и инициалы
Мельниченко Т. Ю.
Отсортированный массив фамилий
Авдиенко А. Р.
Иванченко С. И.
Кашкин Т. Б.
Мельниченко Т. Ю.
Яшин Б. Ю.
У наведеній програмі використано масив прізвищ sp [6][15] і символьний рядок r, який потрібен для тимчасового зберігання прізвища при сортуванні масиву. Для сортування був застосований раніше розглянутий метод виштовхування («пухирця») (див. розділ 6.4).
Порівняння елементів символьного масиву (char sp[n][15]) здійснюється за допомогою функції strcmp( ), а перезапис прізвищ з одного елемента масиву sp[i] в другий — sp[i+1]— за допомогою функції strcpy( ) і змінної r.
Після сортування на екран виведено одержаний масив. Другий варіант (див.Р7_3_2.СРР) розв’язання поставленої задачі використовує покажчики.
/* Р7_3_2.СРР — сортировка списка фамилий в алфавитном порядке с использованием указателей */
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
void main( )
{ const n=5;
char sp [n][15];
int i, k;
char *ps[n], *ptr; //ps[n] — массив указателей
// ввод фамилий и инициализация массива указателей
cout << "***** Введите фамилии \n";
for (і = 0; і < n; і++)
{ gets (sp [і]);
ps[i] = sp[i];}
//--------------------------- вывод исходной информации
cout << "\n***** Исходный список\n";
for (і = 0; і < n; і++)
puts (ps[i]);
//------------------------------------ сортировка массива
for (k = 1; k < n; k++)
for (i = 0; i<n-k; i++)
if (strcmp (ps[i], ps[i+1]) > 0)
{ ptr = ps[i];
ps[i] = ps[i+1];
ps[i+1] = ptr; }
//--------------------- вывод отсортированного массива
cout << "\n\n*****Отсортированный список \n";
for (і = 0; і < n; і++)
puts (ps[i]);
getch ();
}
Результати виконання програми:
***** Введите фамилии
Игнатенко А. P.
Головко Н. А.
Долбня Б. В.
Андриенко С. Ф.
Ичко Т. В.
***** Исходный список
Игнатеяко А. Р.
Головко Н. А.
Долбня Е. В.
Андриенко С. Ф.
Ичко Т. В.
***** Отсортированный список
Андриенко С. Ф.
Головко Н. А.
Долбня Е. В.
Игнатенко А. Р.
Ичко Т. В.
Приклад 7.4. Ввести рядок і видалити в ньому зайві пропуски.
// Р7 4.СРР — удаление лишних пробелов в строке
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
void main()
{ char st[ ] = "Краткость — сестра таланта";
int і, n = 0; //n — для подсчета пропусков
for (і = 0; і < strlen(st); i++)
{ if (st[i] != ' ')
{ cout « st[i];
n=0; }
else n++;
if (n == 1)
cout << st[i]; }
getch();
}
Результати виконання програми:
Краткость — сестра таланта
Приклад 7.5. Визначити позицію входження підрядка в рядок.
// Р7 5.СРР — поиск позиции вхождения подстроки в строку
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
const int m = 50;
void main()
{ char *pt, mainstr[m], substr[m];
int n, k = 0;
cout << "***** Введите строку " << endl;
cin.getline (mainstr, m);
cout << "***** Введите подстроку " << endl;
cin.getline (substr, m);
pt = strstr (mainstr, substr);
cout << endl;
while (pt)
{ k++; // номер вхождения
n = pt - mainstr;
cout << k <<" -oe вхождение подстроки" <<" номер позиции = "<< n << endl;
pt = strstr(++pt, substr);
cout << k << " " << *pt << endl;}
if (k == 0) cout <<"Подстрока не содержится в строке"<<endl;
getch();
}
Результат виконання:
***** Введите строку
Почти во всех делах самое трудное — начало.
***** Введите подстроку
самое трудное
1-ое вхождение подстроки номер позиции = 20
Приклад 7.6. Знайти заданий символ у рядку.
// Р7 6.СРР — поиск символа в строке
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
main( )
{ const int m = 50;
char sim, *pt, str[m];
int n, k = 0;
cout << "***** Введите строку" << endl;
cin.get (str, m);
cout << "***** Введите символ" << endl;
сіn >> sim;
pt = strchr (str, sim);
while (pt)
{ k++;
n = pt-str;
cout<<k<<"-я позиция вхождения символа = "<<n<<endl;
pt = strchr(++pt, sim); }
cout << "Количество вхождений = "<<k<<endl;
if (k==0) cout << "Символ не входит в строку" << endl;
getch();
}
Результати обчислень:
***** Введите строку
Алгоритм — фундаментальное понятие информатики
***** Введите символ
и
1-я позиция входения символа = 5
2-я позиция входения символа = 32
3-я позиция входения символа = 35
4-я позиция входения символа = 43
5-я позиция входения символа = 45
Количество вхождений = 5
Приклад 7.7. З уведеного списку прізвищ (без ініціалів) вилучити такі, що починаються на задану літеру і мають задане закінчення, та вивести повідомлення про прізвище з найменшою кількістю літер.
/* P7_7.CPP — найти фамилии, начинающиеся на заданную букву и имеющие заданноеокончание */
#include <iostream.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
main()
{ const int n = 6;
char spis [n][15], pok[5], p;
int i, minfam, k=0;
//------------------------------ ввод списка фамилий без инициалов
cout << "***** Введите "<<n<<" фамилий\n";
for (і = 0; і < n; i++)
сіn >> spis [і];
cout << "***** Введите первую букву\n";
сіn >> р;
cout << "**** Введите окончание\n";
сіn >> роk;
// определение фамилии на заданную букву и на заданное окончание
cout << "***** Искомые фамилии\n";
for (і = 0; і < n; і++)
if (spis [i][0]==p && strcmp(strrchr(spis[i], pok[0]), pok)==0)
cout<<spis [i]<<endl;
//-------------- поиск фамилии с наименьшим количеством букв
minfam - strlen (spis [0]);
for (і = 1; і < n; і++)
if (strlen (spis [і]) < minfam)
{ minfam = strlen (spis[i]);
k=і; }
соut<<"\Фамилия с наименьшим колич. букв — "<<spis [k]<<" \n";
cout << "Её длина = " << strle(spis [k]) << " символов\n";
getch ();
}
Результати обчислень:
***** Введите 6 фамилий
Андриенко
Коваленко
Степаненко
Курко
Коноваленко
Перекотиполе
***** Введите первую букву
К
***** Введите окончание
ко
***** Искомые фамилии
Коваленко
Курко
Коноваленко
Фамилия с наименьшим колич. букв — Курко
Её длина = 5 символов
У програмі для зберігання першої літери використовується змінна з ім’ям р, а для закінчення — змінна роk. Вилучення закінчення прізвища здійснює функція strrchr(spis[i],pok[0]), яка повертає покажчик на останнє входження заданої літери (рок[0]) у рядок(spis[i]). Потім цей покажчик порівнюється з введеним закінченням прізвища за допомогою функції strcmp(). У цілому в операторі if… визначається як перша літера, так і закінчення прізвища. Змінна minfam існує для знаходження прізвища з найменшою кількістю літер згідно з алгоритмом визначення мінімального елемента масиву (див. приклад 1.3).