Strings (Zeichenketten)

Transkript

1 Strings (Zeichenketten) INE1, Montag M. Thaler, Office TG

2 Um was geht es? Interaktion mit Computer oft textbasiert Fragen wie wird Text dargestellt? wie wird Text verarbeitet? Hello World Januar Februar 2

3 Lernziele Sie können den Aufbau von Strings in C erklären und Strings in eigenen Programmen verwenden die Begriffe String-Buffer und Buffer-Overflow erklären und diskutieren Funktionen aus der Bibliothek string nach Bedarf einsetzen Strings einlesen und ausgeben 3

4 Inhalt String als Array Stringfunktionen Ein-/Ausgabe von Strings 4

5 Leseempfehlung Kapitel 11, Strings Wikibooks, C Programmierung WEB-Page / OLAT oder 5

6 Inhalt String als Array Stringfunktionen Ein-/Ausgabe von Strings 6

7 String-Literale Strings bzw. Zeichenketten in Anführungszeichen eingeschlossen "Hallo ich bin ein Text" können Spezialzeichen (Backslash-Sequenzen) enthalten "Hallo ich\nbin ein Text\n" Ausgabe mit printf() printf("hallo from printf\n"); printf("%s", "Hi there\n"); printf("%s\n", "Hi there"); 7

8 String als Array String Array von Charactern char str[] = "Hello World"; char *str = "Hello World"; 'H' 'e' 'l' 'l' 'o' ' ' 'W' 'o' 'r' 'l' 'd' '\0' String-Abschluss letztes Zeichen: 0-Byte Ende des Strings - hat Binärwert 0 d.h. oktal: '\0' oder hex: '\x0' nicht mit '0' verwechseln ASCII-Code 48 - muss bei Speicherbedarf berücksichtigt werden "Hello World" Arraylänge =

9 String-Variablen Character-Array char astring[100]; // Array fuer 100 Zeichen kann String bis 99 Zeichen aufnehmen String mit '\0' abgeschlossen String-Buffer 'I' 'f' 'o' 'r' 'm' 'a' 't' 'i' 'o' 'n' '\0' Textlänge: dynamisch Bufferlänge: statisch maximale Textlänge (inkl. '\0') 9

10 String Initialiserung Char-Array mit String-Literal initialisieren char meldung[100] = "Achtung"; // String-Buffer, bis 99 Zeichen char fehler[] = "Fehler"; // char Array, Laenge 7 char test[] = {'T', 'e', 's', 't', 0}; // zu kompliziert char *str = "Hallo"; // ebenfalls erlaubt const char *text = "Hi there"; // besser als ohne const String-Zuweisung: geht nicht wie bei Arrays Funktion strcpy() aus String Bibliothek verwenden char meldung[100]; // String-Buffer -> max. Länge 99 meldung = "Achtung"; // geht nicht strcpy(meldung, "Achtung"); // geht: Achtung Stringlaenge <= 99 10

11 Strings sind Arrays Beispiel: Stringlänge bestimmen (Variante 1) #include <stdio.h> int main(void) { char text[] = "Hello InE1"; int len = 0; } while (text[len]!= '\0') { len += 1; } printf("length of string %s: %d\n", text, len); return 0; Hinweis für Stringlänge gibt es eine Bibliotheksfunktion: strlen() 11

12 Inhalt String als Array Stringfunktionen Ein-/Ausgabe von Strings 12

13 String-Funktionen String-Funktionen Parameter char-array oder char-pointer int mystringlen(char str[]); int mystringlen(char *str) ; Stringlänge: Implementation (Variante 2) int mystringlen(char str[]) { char *cptr = str; int len = 0; while (*cptr!= '\0') { len += 1; cptr += 1; } return len; } Hinweis: Länge des Arrays wird nicht übergeben 13

14 ... String-Funktionen Parameter str[] oder *str ursprünglicher String kann aus Funktion geändert werden Abhilfe: Paramter als const deklarieren Beispiele int mystringlen(const char str[]); // Array Parameter int mystringlen(const char *str) ; // Pointer Parameter 14

15 String Bibliothek Bibliokthek string (string.h) Funktionen zum Umgang mit Strings Beispiele - strlen(const char *s) gibt Länge des Strings (ohne '\0') an - strcpy(char *dest, const char *src) kopiert String von src nach dest Achtung: dest muss auf genügend grossen Speicher zeigen - strcmp(const char *s1, const char *s2) vergleicht Strings s1 und s2 gibt 0 zurück, wenn gleich 15

16 ... String Bibliothek Aufgabe analysieren Sie die detaillierte Funktionalität folgender Bibliotheksfunktionen: - strcmp() - strcat() - strncpy() - strncat() Informationen - empholene Literatur

17 Fehlerquellen Falsche Länge zu langen String in String-Buffer schreiben Daten, ev. Programmcode können überschrieben werden Buffer-Overflow: häufiges Sicherheitsproblem Kein reservierter Speicher führt zu Laufzeitfehler Beispiel #include <string.h> int main(void) { char text[] = "Hello InE1"; char *dptr; strcpy(dptr, text); // -> Laufzeitfehler return 0; } 17

18 Inhalt String als Array Stringfunktionen Ein-/Ausgabe von Strings 18

19 String-Ausgabe printf() Steuerzeichen: %s Flags und Anzahl Zeichen möglich #include <stdio.h> int main(void) { char string[] = "Hello World"; printf("der String ist %s\n", string); return 0; } 19

20 ... String-Ausgabe fputs() String-Ausgabe auf Stream ohne Formatierung Stream hier stdout (standard output) #include <stdio.h> int main(void) { char string[] = "Hello World"; fputs(string, stdout); return 0; } 20

21 bsp String-Eingabe scanf() Achtung buf ist Zeiger kein & int main(void) { char buf[100]; printf("vollstaendigen Namen eingeben: "); scanf("%s", buf); printf("ihre Eingabe: %s\n", buf); return 0; } Vollstaendigen Namen eingeben: Markus Thaler Ihre Eingabe: Markus Probleme - Abbruch beim ersten Leerzeichen - möglicher Buffer-Overflow Nicht verwenden, dafür fgets() 21

22 ... String-Eingabe fgets() liest ganze Zeile von Stream Stream hier stdin (standard input) schützt vor Buffer-Overflow: maximale Anzahl Zeichen int main(void) { char buf[100]; printf("vollstaendigen Namen eingeben: "); fgets(buf, 100, stdin); printf("ihre Eingabe: %s\n", buf); return 0; } Vollstaendigen Namen eingeben: Markus Thaler Ihre Eingabe: Markus Thaler 22

23 sprintf() sprintf() Formatierte Ausgabe String statt Terminal (wie printf()) Anwendung: Zahlen in Strings umwandeln #include <stdio.h> int main(void) { char string[100]; double zahl = ; sprintf(string, "%9.3f", zahl); printf(">>> %s <<< \n", string); return 0; } 23

24 sscanf() sscanf() Formatierte Eingabe von String statt Terminal Anwendung: Zahl aus Strings lesen #include <stdio.h> int main(void) { char text[] = "77.7"; double gewicht; sscanf(text, "%lf", &gewicht); printf("<<< %f >>>\n", gewicht); return 0; } Hinweis: wenn möglich vermeiden alternative Funktionen, z.b. atof(), strtod(), etc. 24

25 Zusammenfassung Strings in C sind char-arrays werden mit '\0' abgeschlossen String-Bibliothek (string.h) - verschiedenste Funktionen zur String-Verarbeitung Vorsicht fehleranfällig - Buffer-Overflow - nicht reservierter Speicher 25