Łańcuchy znaków (stringi)

• napis lub łancuch znakowy to tablica zawierająca ciąg znaków zakończony wartością 0 (znak '\0' )
• dowolny ciąg znaków w cudzysłowach jest stałym napisem, np.: napis „Ala ma kota”
• funkcja printf() posiada specyfikator formatu %s służący do wyświetlania zmiennych napisowych

Przykład 1:
Poniższy program oblicza ilość znaków w napisie „Ala ma kota”.

str2.c

#include <stdio.h>
 
int main()
{
   char napis[] = "Ala ma kota";
   int i = 0;
 
   while(napis[i] != '\0') 
   {
      i++;
   }
 
   printf("Napis \"%s\" zawiera %d liter\n", napis, i);
   return 0;
}

Po uruchomieniu programu na ekranie pojawi się:

Napis "Ala ma kota" zawiera 11 liter

Przykład 2:
Poniższy program wypisuje napis „Ala ma kota” w kolejnych liniach. W każdej kolejnej linii wypisywany komunikat jest skracany o jeden, początkowy znak.

str3.c

#include <stdio.h>
 
int main()
{
   char *napis = "Ala ma kota\n";
 
   while(*napis != '\0')
   {
      printf(napis);
      napis++;
   }
 
   return 0;
}

Po uruchomieniu programu na ekranie pojawi się:

Ala ma kota
la ma kota
a ma kota
 ma kota
ma kota
a kota
 kota
kota
ota
ta
a

Ćwiczenie - Czytaj linię

W języku C mamy do dyspozycji funkcję gets(), która czyta linię tekstu ze standardowego wejścia (zobacz gets()). Jednak użycie tej funkcji jest niebezpieczne, gdyż nie jest zabezpieczona przed przepełnieniem bufora, tzn. taką sytuacją , gdy linia testu jest dłuższa niż ilość miejsca w tablicy do której wczytujemy znaki. Napiszmy własną wersję funkcji gets(), która będzie pozbawiona tej wady.

Opis funkcji
Funkcja o nazwie czytaj_linie() czyta linię tekstu ze standardowego wejścia ale nie więcej niż n znaków. Kolejne znaki odczytane z wejścia umieszczane są w tablicy znakowej wskazywanej przez str tworząc napis (łańcuch znakowy), tzn. za ostatnim znakiem umieszczane jest zero (znak '\0'). Znak nowego wiersza '\n' nie jest umieszczany w tablicy str. Jeżeli napotkany zostanie koniec pliku (EOF) funkcja kończy swoje działanie zwracając wartość NULL.' Do wczytywania kolejnych znaków ze standardowego wejścia użyj funkcji getchar().

Argumenty funkcji: tablica znakowa str oraz liczba całkowita n określająca maksymalną liczbę znaków jaka może zostać wczytana do tablicy str
Wartość zwracana: funkcja zwraca adres tablicy str w przypadku sukcesu lub NULL w przypadku natrafienia na koniec pliku.

Niżej znajduje się fragment kodu zawierający definicje funkcji czytaj_linie() oraz krótki program, który numeruje wszystkie linie ze standardowego wejścia.

czytaj_linie.c

#include <stdio.h>
 
char *czytaj_linie(char *str, int n)
{
   int i=0, znak;
 
   while( i < n-1 &&  (znak = getchar()) != '\n' && znak != EOF)
   {
        str[i] = znak;
        i = i + 1;
   }
 
   str[i]='\0';
   if (znak == EOF) return NULL;
   return str;
}
 
#define MAXLINE  100
 
int main()
{
   int i = 1;
   char napis[MAXLINE];
 
   while(czytaj_linie(napis, MAXLINE))
   {
       printf("%d: %s\n", i, napis);
       i = i + 1;
   }
 
   return 0;
}

Jeżeli na standardowym wejściu powyższego programu podamy tekst

Lorem ipsum dolor sit amet, 
consectetur adipiscing elit. 

wówczas na ekranie powinien pojawić się taki tekst:

1: Lorem ipsum dolor sit amet, 
2: consectetur adipiscing elit. 

Biblioteka string.h

W bibliotece standardowej znajduje się szereg funkcji związanych z operacjami na łańcuchach znakowych. Zadeklarowane są one w pliku string.h. Oto lista kilku wybranych funkcji:

• strlen - wyznacza długość napisu
  

  int strlen(char *napis)

• strcpy - kopiowanie napisu z src do dest
  

  char* strcpy(char *src, char* dest)

• strcmp - porównywanie napisów w porządku alfabetycznym
  

  int strcmp(char *napis1, char* napis2)

• strcat - łączenie napisów, dodaje src na końcu dest
  

  char* strcat(char *src, char* dest)

• strstr - znajduje wzor w napisie
  

  char* strstr(char *napis, char* wzor)

Przykład

Poniżej znajduje się program, który demonstruje użycie funkcji strcpy oraz strcmp' z biblioteki string.h. Program czyta tekst ze standardowego wejścia aż do napotkania końca pliku i wypisuje kolejne linie, z pominięciem tych, które się powtarzają.
Uwaga: program używa funkcji czytaj_linie(), której definicja znajduje się w poprzednim przykłądzie.

polacz_linie.c

#include <string.h>
#define MAXLINE  1000
 
int main()
{
   char linia[MAXLINE];
   char linia_poprzednia[MAXLINE];
 
   linia_poprzednia[0] = '\0';   
 
   while(czytaj_linie(linia, MAXLINE) != NULL)
   {
       if (strcmp(linia, linia_poprzednia) != 0) 
       {
           printf("%s\n", linia);
           strcpy(linia_poprzednia, linia);
       }
   }
 
   return 0;
}

Przykładowo, jeżeli na wejście programu przekierujemy plik zawierający:

Lorem ipsum dolor sit amet, 
Lorem ipsum dolor sit amet, 
Lorem ipsum dolor sit amet, 
consectetur adipiscing elit. 
consectetur adipiscing elit. 

na wyjściu otrzymamy unikatowe linie

Lorem ipsum dolor sit amet, 
consectetur adipiscing elit. 

Zadnie - Szyfr cezara

Napisz program, który szyfruje tekst za pomocą szyfru Cezara. W tym celu zadeklaruj w programie funkcję o nazwie szyfr(), która w danej tablicy znakowej zawierającej napis zamieni wszystkie znaki alfabetu na znaki stojące o 3 pozycje dalej w alfabecie, tzn. a zamieniane jest na d, litera b na e, itd. Litera z zamieniana jest na a, y na b, z na c. Zamianie ulegają wyłącznie znaki alfabetu (małe a-z i duże A-Z).

Argumenty funkcji: tablica znakowa t zawierająca napis do zaszyfrowania
Wartość zwracana: adres tablicy 't' zawierającej zaszyfrowany tekst

Napisz program, który przeczyta linię tekstu se standardowego wejścia, zaszyfruje tekst za pomocą funkcji szyfr() a następnie wypisze wynik na ekranie. Zakładamy, że linie tekstu nie będą dłuższe niż 1000 znaków.

Przykładowo dla podanego tekstu:

Ala ma kota

na ekranie pojawi się

Dkd pd nsxd

Dla chętnych

• rozszerz funkcję szyfr() o możliwość zamiany znaków w tekście na znaki przesunięte o dowolną liczbę całkowitą w alfabecie. Wartość ta stanowi kolejny argument funkcji. Znaki w alfabecie zamieniane są cyklicznie. Podanie wartości ujemnej odpowiada przesunięciu znaków w przeciwną stronę w alfabecie i w efekcie deszyfrację wiadomości zakodowanej taka samą wartością dodatnią.
• niech program działa nieprzerwanie dla dowolnej liczby wprowadzonych linii aż do pojawienia się pustej linii. Każda kolejna linia wczytana na wejściu jest wypisywana w zaszyfrowanej postaci.

Zadanie - Odwracanie napisów

Napisz program, który odwraca kolejność znaków w liniach tekstu. W tym celu zdefiniuj funkcję o nazwie odrwracanie(), która w podanej tablicy znakowej odwróci kolejność wszystkich znaków w łańcuchu znakowym.

Argumenty funkcji: napis (tablica znakowa). Po wykonaniu funkcji znaki w napisie będą umieszczone w odwrotnej kolejności
Wartość zwracana: adres tablicy z odwróconym napisem

Napisz program, który czyta linie tekstu ze standardowego wejścia aż do napotkania końca pliku. Każda linia wypisywana na ekranie z odwróconą kolejnością znaków. Zakładamy, że linie tekstu nie będą dłuższe niż 1000 znaków. Do wczytywania linii tekstu możesz wykorzystać funkcję czytaj_linię() zdefiniowaną wyżej.

Przykład działania programu:

Ala ma kota 
atok ma alA
a Ewa ma psa
asp am awE a