はじめに

これまでの学習に続いて、今回は文字列の基本的なルールについて学んだ結果をまとめてみました。

学習環境

今回はpaiza.ioのC言語のエディタを使いました。

文字列リテラルの機能

ダブルクォーテーションで囲まれた文字列（文字列リテラル）は、自動的に末尾に「\0」を付ける処理が入っています。
- ダブルクォーテーションを使わず、char型の配列として文字列を作る場合は終端文字として「\0」を入れます。
以下のコード中の3つの配列（str1～str3）は全く同じ内容の文字列（Hello）を表しています。

Main.c

#include <stdio.h>

int main(void){
    const char str1[10] = "Hello";
    const char str2[10] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};
    const char str3[10] = {72, 101, 108, 108, 111, 0};
    
    printf("%s\n", str1);
    printf("%s\n", str2);
    printf("%s\n", str3);
    
    return 0;
}

実行結果

Hello
Hello
Hello

文字列宣言でよくある誤り

以下のように、「n文字を格納するために用意する配列の要素数がn（＝nバイト）」だと、最後に「\0」を入れる要素が足りなくなってしまいます。

Main.c

#include <stdio.h>

// よくある誤り
int main(void){
    const char str[5] = "Hello";  // 配列の要素数が「文字列の長さと等しい」と、終端文字を入れられない！
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

そのため、次のように「配列の要素数を文字列の長さ（バイト数）＋1（＝n＋1バイト）」にする必要があります。

Main.c

#include <stdio.h>

// 誤りを修正したコード
int main(void){
    const char str[6] = "Hello";  // 配列の要素数は「文字列の長さ（バイト数）＋1」
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

あるいは要素数を省略して、char 変数名[] = "初期値"という形で宣言すれば、「\0」を含めた必要な要素数が自動的に確保されます。
そのため、文字列宣言時のオーバーランを防ぐことができます。

Main.c

#include <stdio.h>

int main(void){
    const char str[] = "Hello";
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

一方で、char 変数名[] = "初期値"という形で宣言して防げるのは「文字列宣言時のオーバーラン」だけなので、以下のように長い文字列で上書きするとオーバーランが発生してしまいます。
そのため以下の例では、memcpyによるコピー先（※ここではstr1）で確保されているメモリ領域を確認しておく必要があります。

Main.c

#include <stdio.h>

int main(void){
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "Hello,world!";
    memcpy(str1, str2, 13);  // 長い文字列で上書きはNG
    return 0;
}

参考URL

スッキリわかるC言語入門第2版
- p.403～p.405