Fondamenti di C/C++

Le stringhe in C e C++

In questa lezione confronterai gli array di caratteri del C con std::string del C++ nelle operazioni di lunghezza, concatenazione, confronto e ricerca.

Introduzione

C memorizza il testo in array di char che terminano con un carattere invisibile, '\0', e il programmatore deve assicurarsi che l'array abbia abbastanza spazio. C++ offre std::string, un tipo di stringa che gestisce da solo la memoria e rende il lavoro con il testo molto più sicuro e comodo.

Punti importanti

Attiva gli avvisi del compilatore (compiler warning) e correggili tutti.
Comprendi bene il tipo di dato e la durata (lifetime) di ogni valore.
Controlla sempre i dati in ingresso e i limiti degli indici degli array.

Esempi di codice C e C++

Esegui →

main.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

int main(void) {
    /* A C string is a char array that ends with '\0'. */
    char name[32] = "Ada";
    printf("%s has %zu letters\n", name, strlen(name));

    /* strcat appends; the array must have room for the result. */
    strcat(name, " Lovelace");
    printf("%s\n", name);

    /* strcmp returns 0 when two strings are equal. */
    printf("equal: %d\n", strcmp("cat", "cat") == 0);

    /* Walk the characters until the terminating '\0'. */
    char upper[32];
    size_t i = 0;
    for (; name[i] != '\0'; i++) {
        upper[i] = (char)toupper((unsigned char)name[i]);
    }
    upper[i] = '\0';
    printf("%s\n", upper);

    /* strstr finds a substring and returns a pointer to it, or NULL. */
    printf("contains \"love\": %s\n", strstr("lovelace", "love") ? "yes" : "no");
    return 0;
}

Risultato dell'esecuzione

Ada has 3 letters
Ada Lovelace
equal: 1
ADA LOVELACE
contains "love": yes

C++

Esegui →

main.cpp

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // std::string manages its own memory and grows as needed.
    std::string name = "Ada";
    std::cout << name << " has " << name.size() << " letters\n";

    name += " Lovelace";
    std::cout << name << '\n';

    // == compares the contents of two strings.
    std::cout << "equal: " << (std::string("cat") == "cat") << '\n';

    std::string upper = name;
    std::transform(upper.begin(), upper.end(), upper.begin(),
                   [](unsigned char c) { return static_cast<char>(std::toupper(c)); });
    std::cout << upper << '\n';

    // find returns std::string::npos when the text is missing.
    std::string word = "lovelace";
    std::cout << "contains \"love\": " << (word.find("love") != std::string::npos ? "yes" : "no") << '\n';
    std::cout << "first name: " << name.substr(0, 3) << '\n';
}

Risultato dell'esecuzione

Ada has 3 letters
Ada Lovelace
equal: 1
ADA LOVELACE
contains "love": yes
first name: Ada

Confronto tra C e C++

In C, le funzioni strlen, strcat, strcmp e strstr lavorano direttamente sugli array di caratteri, e se durante la concatenazione l'array non è abbastanza grande il programma può subire un buffer overflow (sforamento del buffer). std::string offre size(), +=, ==, find() e substr() e aumenta da sola la memoria quando serve, evitando questo problema.

C usa piccole funzioni procedurali e mostra apertamente come i dati sono rappresentati in memoria.

C++

C++ continua a permettere il lavoro a basso livello, ma aggiunge tipi di libreria e astrazioni più sicure.

Esercizi di approfondimento

Esegui entrambe le versioni e poi modifica il codice per osservare la differenza di sicurezza che offre ciascun linguaggio.

Prova input non validi e valori ai limiti.
Compila con i flag -Wall -Wextra -Wpedantic per attivare più avvisi.
Sposta le dichiarazioni condivise in un file header e l'implementazione in un altro file.

Esercitati con una sfida

Usa ciò che questa lezione spiega per risolvere un problema reale. Ogni sfida gira nel browser, con test immediati e una revisione dell'IA.

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