C語言字符串處理全攻略：從字面量到安全輸入輸出

C 語言無內建字符串類型，以**以空字符 \0 結尾的字符數組**模擬。本文系統梳理字符串字面量存儲、變量聲明初始化、數組與指針差異、輸入輸出函數選型與安全實踐。

一、字符串字面量：唯讀數組

• 編譯器在只讀數據段分配 n+1 字節 (n 為可見字符數)，末尾補 \0
• char *p = "abc"; 使 p 指向字面量首地址，**非拷貝**
• 嚴禁修改： p[0] = 'X'; → 未定義行為 (段錯誤/總線錯誤)

二、字符串變量：可修改數組

#define STR_LEN 80
char str[STR_LEN + 1];          // 預留 \0 位置
char date1[8] = "June 14";      // 精確容納 7 字符 + \0
char date2[9] = "June 14";      // 餘下自動填 0
char date3[] = "June 14";       // 編譯器自動計長度 (8)

三、字符數組 vs 字符指針：核心差異

需可修改字符串 → 必須用數組。指針變量需先指向有效數組：char buf[100], *p = buf;

四、輸出函數

• printf("%s", str); 通用，支持精度 %.6s 限制長度
• puts(str); 簡單，**自動換行**，無格式化開銷

五、輸入函數：安全性排序

安全讀行範例

int read_line(char *buf, int n) {
    int i = 0, ch;
    while ((ch = getchar()) != '\n' && ch != EOF) {
        if (i < n - 1) buf[i++] = ch;
    }
    buf[i] = '\0';
    return i;
}

六、字符串處理函數速查

• 長度：strlen (不含 \0)
• 拷貝：strcpy (不安全) / strncpy (不保證 \0) / snprintf (推薦)
• 拼接：strcat / strncat / snprintf
• 比較：strcmp / strncmp / strcasecmp (POSIX)
• 查找：strchr / strstr / strtok_r (線程安全分割)

黃金法則： **永遠使用帶長度限制的版本 (n 後綴) 或 snprintf**，並確保目標緩衝區足夠大。

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