在《C 风格数组简介》中，我们介绍了 C 风格数组，它允许我们定义一段连续的元素集合：
int testScore[30] {}; // 一个包含 30 个 int 的数组，下标 0 至 29
在《字面量》中，我们将字符串定义为“一串连续字符”（如 "Hello, world!"），并引入了 C 风格字符串字面量。我们还指出，字面量 "Hello, world!" 的类型为 const char[14]——13 个显式字符外加 1 个隐含的空字符终止符。
如果此前尚未意识到，现在应当清楚：C 风格字符串其实就是元素类型为 char 或 const char 的 C 风格数组。
尽管 C 风格字符串字面量可直接使用，但 C 风格字符串对象在现代 C++ 中已失宠：它们难以使用且易出错（现代替代品为 std::string 与 std::string_view）。尽管如此，旧代码中仍可能遇到 C 风格字符串对象，我们亦不能完全不提。
因此，本章将概述现代 C++ 中 C 风格字符串对象的关键要点。
定义 C 风格字符串
欲定义 C 风格字符串变量，只需声明一个 char（或 const char / constexpr char）的 C 风格数组：
char str1[8]{}; // 8 个 char 的数组，下标 0–7
const char str2[]{ "string" }; // 7 个 char 的数组，下标 0–6
constexpr char str3[] { "hello" }; // 6 个 const char 的数组，下标 0–5
注意需额外留出一个字符存放隐式空字符终止符。
当初始化 C 风格字符串时，强烈建议省略数组长度而让编译器推导。这样若初始值日后变动，无需手动更新长度，也绝不会忘记为终止符预留空间。
C 风格字符串会退化
在《C 风格数组退化》中，我们讨论过 C 风格数组在大多数情境下会退化为指针。由于 C 风格字符串即 C 风格数组，它们同样会退化：
- 字符串字面量退化为
const char*； - C 风格字符串数组依其是否
const退化为const char*或char*。
退化后，字符串长度（原本编码在类型中）丢失。
正因长度信息丢失，C 风格字符串才需要空字符终止符：通过计数从字符串开始到空字符之间的字符数，可（低效地）重新获得长度。
输出 C 风格字符串
使用 std::cout 输出 C 风格字符串时，遇到空字符即停止。空字符标记字符串结束，使得已退化、失去长度信息的字符串仍可被打印。
#include <iostream>
void print(char ptr[])
{
std::cout << ptr << '\n'; // 输出字符串
}
int main()
{
char str[]{ "string" };
std::cout << str << '\n'; // 输出 string
print(str);
return 0;
}
若字符串缺少空字符（如空字符被覆盖），则行为未定义。最可能的结果是：打印完字符串后继续把相邻内存解释为字符，直到遇到值为 0 的字节（视作空字符）！
输入 C 风格字符串
假设要求用户掷骰子若干次并连续输入所有结果（如 524412616）。我们无法预知用户会输入多少字符。
由于 C 风格字符串为定长数组，解决方法是声明一个足够大的数组：
#include <iostream>
int main()
{
char rolls[255] {}; // 可容纳 254 字符 + 空字符
std::cout << "Enter your rolls: ";
std::cin >> rolls;
std::cout << "You entered: " << rolls << '\n';
return 0;
}
在 C++20 之前，std::cin >> rolls 会尽可能提取字符到 rolls（遇前导空白即停）。若用户输入超过 254 字符（无论无意或恶意），数组将溢出，导致未定义行为。
关键洞察
数组溢出（或称缓冲区溢出）是一种安全漏洞：当写入数据超出存储容量时，相邻内存被覆盖，可能造成未定义行为。攻击者可利用此漏洞篡改内存，从而改变程序行为。
自 C++20 起，operator>> 仅能对未退化的 C 风格字符串使用，从而最多提取数组可容纳的字符数，防止溢出；退化后的字符串已无法再用 >> 直接输入。
推荐做法如下：
#include <iostream>
#include <iterator> // std::size
int main()
{
char rolls[255] {};
std::cout << "Enter your rolls: ";
std::cin.getline(rolls, std::size(rolls));
std::cout << "You entered: " << rolls << '\n';
return 0;
}
cin.getline() 最多读取 254 字符（含空格），多余字符被丢弃。由于 getline 接受长度参数，我们可传入数组大小。对未退化数组，可用 std::size()；退化数组则需另行获知长度；若长度有误，程序可能出错或出现安全隐患。
现代 C++ 中，若需存储用户输入文本，使用 std::string 更安全，因其可自动扩容。
修改 C 风格字符串
C 风格字符串遵循与 C 风格数组相同的规则：创建时可初始化，之后不可再用赋值运算符整体赋值！
char str[]{ "string" }; // 合法
str = "rope"; // 非法！
这使得使用 C 风格字符串颇为不便。
由于它们是数组，可用 [] 修改单个字符：
#include <iostream>
int main()
{
char str[]{ "string" };
std::cout << str << '\n';
str[1] = 'p';
std::cout << str << '\n';
return 0;
}
输出：
string
spring
获取 C 风格字符串长度
由于 C 风格字符串即 C 风格数组，可使用 std::size()（C++20 起亦可用 std::ssize()）获取数组长度，但有两点注意：
- 仅对未退化字符串有效。
- 返回的是数组总长度，而非字符串逻辑长度。
#include <iostream>
int main()
{
char str[255]{ "string" }; // 6 字符 + 空字符
std::cout << "length = " << std::size(str) << '\n'; // 输出 255
char *ptr { str };
std::cout << "length = " << std::size(ptr) << '\n'; // 编译错误
return 0;
}
另一方案是使用 <cstring> 中的 strlen()，它对退化数组亦有效，返回不含空字符的字符串长度：
#include <cstring> // std::strlen
#include <iostream>
int main()
{
char str[255]{ "string" };
std::cout << "length = " << std::strlen(str) << '\n'; // 输出 6
char *ptr { str };
std::cout << "length = " << std::strlen(ptr) << '\n'; // 输出 6
return 0;
}
但 strlen() 效率较低，需遍历整个数组直到空字符。
其他 C 风格字符串操作函数
由于 C 风格字符串是 C 的主要字符串类型，C 提供了大量操作函数，C++ 通过 <cstring> 继承：
strlen()—— 返回字符串长度strcpy(), strncpy(), strcpy_s()—— 复制字符串strcat(), strncat()—— 拼接字符串strcmp(), strncmp()—— 比较字符串（相等返回 0）
除 strlen() 外，其余函数在现代 C++ 中建议避免使用。
避免非常量 C 风格字符串对象
除非有明确且充分的理由，否则应避免使用非常量 C 风格字符串对象：它们使用不便，且极易溢出，导致未定义行为及安全隐患。
若确实需要在固定缓冲区中操作字符串（如内存受限设备），建议使用经过充分测试的第三方定长字符串库。
最佳实践
避免非常量 C 风格字符串对象，优先使用 std::string。
测验
问题 1
编写函数，逐一字符打印 C 风格字符串，使用指针及指针运算步进。在 main 中用字面量 "Hello, world!" 测试。
问题 2
重做问题 1，但要求反向打印字符串。
