C++ 字元陣列深度解析：結束空字元與記憶體視覺化

為什麼 C++ 用字元陣列而非字串型別？

C++ 繼承 C 的設計：字串 = char 陣列 + 結束空字元 (Null Terminator)。

char text[] = "This is a string."; // 17 可見字元 + 1 個 \0 = 18 bytes

編譯器自動在尾部補上 '\0'（ASCII 0），標記字串結束。這是 C 風格字串的靈魂。

實驗：手動植入結束符

char str[] = "This is a string.";
cout << str << endl; // 輸出完整字串

str[7] = '\0'; // 第 8 個字元位置植入結束符
cout << str << endl; // 僅輸出 "This is"

記憶體前後對比

邏輯長度截斷於第一個 \0，但物理記憶體未變，後續資料仍殘留（不可訪問）。

單引號 vs 雙引號：型別嚴格區分

• 單引號 '\0'：字元字面值 → 整數值 0（char 型別）。
• 雙引號 "\0"：字串字面值 → 含結束符的陣列（const char[2]）。

str[7] = '\0'; // ✅ 正確：賦予字元值 0
str[7] = 0;    // ✅ 等價：0 隱式轉為 char
str[7] = "\0"; // ❌ 編譯錯誤：型別不匹配

口訣：單一字元用單引號，字串字面值用雙引號。搞錯直接編譯報錯，好debug。

避坑指南

1. 永遠預留 +1 空間給 \0：宣告陣列大小 = 最大字串長度 + 1。
2. 手動修改字串長度後，確保新結束符就位。
3. 輸入處理：cin.getline(buf, size) 自動處理結束符，比 cin >> buf 安全（後者不防溢位）。
4. 現代替代：std::string 內部自動管理結束符與容量，徹底消除此類 Bug。