为什么我们需要 C 中的终止字符

Question

我是 C 编程语言的新手，最近几天正在学习它。我对终止字符的工作原理以及我们为什么需要它有点困惑。当我查看网络上的一些文档时，他们通常会在我们初始化 char 数组时声明最后一个字符必须是“\0”。但是，当我不将它插入到 char 数组的末尾时，它似乎也可以编译并且运行良好。例如：

char test[4] = "test";
printf("%s\n", test );
printf("%lu\n", strlen(test) );

它编译，正确地打印出值，并且还 strlen return 正确的值，这意味着编译器知道 char 数组中的最后一个字符在哪里。那为什么还要在末尾加上'\0'呢。这只是惯例吗？或者还有其他的？

谢谢。

Answer 1

您明确声明 test 为四个字符的数组，因此它是一个四个字符的数组，包含 't'、'e'、's' 和 't' .

printf ("%s") 需要一个 zero-terminated 字符串，strlen 也是如此。您有一个包含四个字符的数组，不包含零，因此将其传递给 printf 或 strlen 是未定义的行为。

由于您的数组后跟未知字节，下一个字节为零可能纯属巧合。如果是这种情况，那么可能是打印了“test”和 strlen() returns 4。但这纯属巧合。

还有可能发生的是您的程序崩溃。或者它打印“testgarbagegarbagegarbage”和 strlen returns 一些大数字。或者您的程序在开发过程中按预期顺利运行，但在第一个付费客户使用时崩溃。

您的代码有未定义的行为，这意味着任何事情都有可能发生。您可以通过声明 char test[] = "test"; 来解决这个问题。这将使 test[] 足够大以容纳四个字符和一个零字节。

Answer 2

编译器知道 statically-declared 个数组的长度。但 C 比那更灵活，它允许你使用更通用的指针。当您通过指针访问数组时，编译器无法知道它指向哪个数组。特别是当函数的参数是字符串时，可以是程序中的任意字符串。

考虑以下代码：

char test1[4] = "test";
char test2[8] = "12345678";
char *test = (rand() % 2 == 0) ? test1 : test2;
printf("%s\n", test);

编译器无法知道 test 的长度——取决于随机选择，它可能是 4 或 8。

您也不能简单地将长度存储在字符串的开头，因为 C 允许您制作指向任何数组元素的指针。考虑：

char test1[8] = "12345678";
char *test = &test[rand() % 8];
printf("%s\n", test);

还有其他语言使用间接来解决这个问题。例如，C++ 有 std::string class，它使用包含长度和指向字符串内容的指针的结构。当您创建子字符串时，它会分配一个新结构并复制数据。但 C 是一种更简单的语言，旨在允许更直接的内存访问。

Why do we need Termination Character In C