1. Chapter 11 Strings and Vectors

2. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 2 Overview An Array Type for Strings (11.1) The Standard string class (11.2) Vectors(11.3)

3. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 3 11.1 An Array Type for Strings C-strings 用來表示字元串接成的字串 C-strings 被儲存成字元陣列 C-strings 以 虛字元 ‘\0’ 來結束字串 虛字元 ‘\0’ 為一特殊字元 宣告 C-strings 的語法： char s[11];

4. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 4 s[0]s[1]s[2]s[3]s[4]s[5]s[6]s[7]s[8]s[9] HiMom!\0?? C-string Details 如 char s[10] 的 C-string 宣告， 會產生一個能放入 9 個字元的記憶體空間 保留一個字元的空間來放結束字串的虛字元 ‘\0’ 一個 C-string 變數不需要另外的變數來表示其含 有多少個字元 ( 就是大小 ) 虛字元緊接在字串的最後一個字元 範例：

5. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 5 C-string Declaration 宣告 C-string 變數的語法 : char Array_name[ Maximum_C_String_Size + 1]; + 1 保留了放置 ‘\0‘ 所需的一個字元的記憶體空間

6. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 6 Initializing a C-string 在宣告時就給初始值 : char my_message[20] = "Hi there."; 系統會自動於最後補上虛字元 ‘\0’ 另一種方式 : char short_string[ ] = “abc”; 但以下字元陣列不能代表字串 : char short_string[ ] = {'a', 'b', 'c'}; 上面的錯誤是因為在給字元陣列初始值時，系統不會自 動補上虛字元 ‘\0’

7. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 7 Don't Change '\0' 運用 C-string 中的索引時，不要隨意將虛字元 ( the null character) 取代掉 如果虛字元不見了，該字元陣列就不能表現出字串的相 關操作 Example: int index = 0; while (our_string[index] != '\0') { our_string[index] = 'X'; index++; } 上面這個迴圈範例要靠找到字串的結束虛字元 (the null character!)

8. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 8 Safer Processing of C-strings 上面這個迴圈範例要靠找到字串的結束虛字元 (the null character!) ，萬一虛字元 ‘\0’ 已被換掉的話， 上面的程式碼將無法控制，為避免上述情況，最好 改用下面這個程式碼 int index = 0; while (our_string[index] != '\0‘ && index < SIZE) { our_string[index] = 'X'; index++; } // 限制索引有效範圍不能超過 SIZE

9. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 9 Assignment With C-strings 以下這列程式碼不合語法 : a_string = "Hello"; 這是一個將右方值指定給左方變數的程式碼，而不是宣 告時給的初始值 這種指定的運算子不能適用於 C-strings

10. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 10 Assignment of C-strings 指定一個字串給 C-string 變數要使用 定義於 cstring 函式庫的 strcpy 函式 Example: #include … char a_string[ 11]; strcpy (a_string, “Hello”); - 將 “Hello” 及其後的一個 null character 複製到 a_string 字元陣列中

11. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 11 A Problem With strcpy 使用 strcpy 時要注意 strcpy 並未檢查第一個字元陣列參數的長度 因此第 2 個參數的長度有可能會超過第 1 個參數的陣列 大小，覆蓋掉該陣列之後的記憶體的內容，造成程式當 機

12. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 12 A Solution for strcpy strncpy 是比較安全的 strcpy strncpy 使用第 3 個參數來限定最多會複製的字元數目 Example: char another_string[10]; strncpy(another_string, a_string_variable, 9); 這個程式碼最多複製 9 個字元到 another_string ，留下一個字元空間給 '\0'

13. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 13 == Alternative for C-strings = = 運算子也不能用來檢查兩個 C-string 是否相等 必須改用 strcmp 來比較兩個 C-string 變數 Example: #include … if (strcmp(c_string1, c_string2)) cout << "Strings are not the same."; else cout << "String are the same.";

14. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 14 strcmp's logic strcmp 由左至右比較兩參數之數字碼大小 ( 依據 ASCII 碼 ) 如果兩邊相等, strcmp returns 0 0 在 C++ 會被解析為 false 只要找到不相等之對應字元 如果第 1 個參數的值較小， strcmp returns 負值 如果第 1 個參數的值較大， strcmp returns 正值 非 0 (Non-zero) 之值在 C++ 會被解析為 true

15. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 15 More C-string Functions cstring 函式庫包括以下常用函式： strlen 傳回 C-string 參數的字元數 int x = strlen( a_string); strcat 串接兩個 C-strings 第 2 個參數加到第 1 個參數之後 得到的 C-string 放在第 1 個參數 Example: char string_var[20] = “The rain”; strcat(string_var, “in Spain”); string_var 的 C-string 為 "The rainin Spain"

16. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 16 Display 11.1 (1) Display 11.1 (2) The strncat Function strncat 是 strcat 的安全版本 第 3 個參數會限定最多可以新增的字元數 Example: char string_var[20] = "The rain"; strncat(string_var, "in Spain", 11);

17. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 17 C-strings as Arguments and Parameters C-string 變數都是陣列 C-string 用於函式的定義及呼叫的方式與陣列相同 如果函式會改變 C-string 參數的內容，最好多加上一個 表示該 C-string 大小的參數，以策安全 如果函式會改變 C-string 參數的內容， 可以檢查 the null character (‘\0’) 來決定 C-string 是否已結束，因此 不需要多加上一個表示該 C-string 大小的參數

18. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 18 C-string Output C-strings 可以用 << 輸出 Example: char news[ ] = "C-strings"; cout << news << " Wow." << endl;

19. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 19 C-string Input >> 可以輸入 C-string 變數的值 遇到 Whitespace ( 如 ‘ ‘, ‘\n’, ‘\t’) 會結束 C-string 的讀取 Example: char a[80], b[80]; cout > a >> b; cout << a << b << “End of Output”; 使用者介面顯示如下 : Enter input: Do be do to you! DobeEnd of Output

20. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 20 Reading an Entire Line getline 可以讀入一整列文字，包括 ‘ ‘ 及 ‘\t’ getline 是 all input streams 的一個成員函式，可用於命 令提示字元視窗或檔案輸入 getline 有兩個參數 第一個參數是 C-string 變數，用來放置讀入的一整列文字 ( 不包 括 ‘\n’ ) 第一個參數是一個整數，通常就是第 1 個參數的陣列大小，用 來指定這一列文字最多能填入第一個參數的字元數目

21. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 21 Using getline 讀入一整列的範例 char a[80]; cout << "Enter input:\n"; cin.getline(a, 80); cout << a << End Of Output\n"; 使用者介面顯示如下 : Enter some input: Do be do to you! Do be do to you!End of Output

22. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 22 getline wrap up 當讀入的字元數達到 第 2 個參數的值 -1 ， getline 會停止讀取字元的動作 一個字元的空間要保留給 the null character (‘\0’) 即使還沒讀到此列最後， getline 也會不再讀取後續的字 元

23. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 23 getline and Files C-string 輸入 (>>) 及輸出 (<<) 同樣適用於檔案 只要將 cin 換成輸入檔案的字串流即可 in_stream >> c_string; in_stream.getline(c_string, 80); 只要將 cout 換成輸出檔案的字串流即可 out_stream << c_string;

24. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 24 getline syntax getline 與語法如下 cin.getline(CString_Var, Max_Characters + 1); cin 可換成輸入檔案的字串流 Max_Characters + 1 保留一個字元記憶體空間給 the null character(‘\0’)

25. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 25 C-String to Numbers “1234” 是一個字串 1234 是一個數字 當進行數字的輸入時, 有時可以先將字元以 C- String 的方式讀入, 再將該字串轉成數字 例如讀入金額時可以先處理掉 ‘$’ 字元 讀入百分比時可以先處理掉 ‘%’ 字元

26. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 26 C-strings to Integers 如何將 integer 以字元的方式讀入 將字元放到 C-string, 將不需要的字元移除 使用預設函式 atoi 將 C-string 轉成一個 int 的值 Example: atoi("1234") returns the integer 1234 atoi("#123") returns 0 because # is not a digit

27. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 27 C-string to long 大一點的整數可使用 atol 來轉換 atol 傳回值的資料型態是 long

28. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 28 C-string to double 使用 atof 可以將 C-strings 轉換成 double 資料型 態 Example: atof("9.99") returns 9.99 atof("$9.99") returns 0.0 because the $ is not a digit

29. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 29 Library cstdlib 這些轉換函式 atoi atol atof 都在 cstdlib 函式庫 要使用時需 #include

30. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 30 Display 11.2 (1) Display 11.2 (2) Numeric Input 知道如何將 C-String 轉成數字後 如何讀入字元 ? 在 Display 11.2 中， read_and_clean 函式會 讀入一整列字元 捨棄不是 ‘0’ 到 ‘9‘ 的字元 使用 atoi 將整理過的 C-string 轉成 int

31. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 31 Display 11.3 (1) Display 11.3 (2) Confirming Input 在 Display 11.3 ， get_int 函式會 使用 read_and_clean 讀入輸入字元 允許使用者重複輸入，一直到滿意 read_and_clean 轉 出的數字為止

32. Copyright © 2005 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Slide 32 Section 11.1 Conclusion Can you Describe the benefits of reading numeric data as characters before converting the characters to a number? Write code to do input and output with C-strings? Use the atoi, atol, and atof functions? Identify the character that ends a C-string?