以下是本節涉及的知識點：

• 將字串小寫字母轉成大寫
• 字元陣列
• 從鍵盤輸入字串
• char型資料的特點
• 庫函式

我們終於來到了這一系列boss中最後的boss了。雖然是最後一個，但卻比前面的都要簡單，因為這裡面沒有複雜的多重迴圈，沒有燒腦的找規律，有的只是簡單平和的數值處理。雖然比較簡單，但是這裡面講述的方法和思路也是可以拓展的，是走向更高階的字串處理的基石。

我們從這裡學習了小寫字母轉換成大寫後，就自然會明白如何轉換成小寫，如何把整數字符串轉換成整數等等。

利用if或者switch進行大小寫轉換可行嗎？

（這是反例，小孩子請勿模仿）說到大小寫轉換，我們最容易想到的就是如下程式碼：

char c=
 
'c';
if(c=='a')c='A';
else if(c=='b')c='B';
else if(c=='c')c='C';
......
else if(c=='z')c='Z';

可能覺得寫很多個if不太方便，所以我們用switch來做：

char c='c';
switch(c){
    case 'a':
        c='A';
        break;
    case 'b':
        c='B';
        break;
    case 'c':
        c='C';
        break;
    ......
    case
 
 'z':
        c='Z';
        break;
}

這樣做當然是可以的，但是太笨了，讓我們的程式碼顯過於冗長而且沒有必要。

我們需要找到大小寫轉換之間的規律

（這個考點的頻率比較低，覺得難可以放棄） 要知道，在計算機裡面，每個字元實際上都是用數字儲存的，每個字母都對應了一個數字（ASCII碼錶）。雖然我們不用記憶這張表的內容，但仍需要了解，字母在這張表裡面是相鄰的。也就是說，我們可以通過運算來改變字元的內容。比如我們用'A'+1就可以得到'B'。再比如說，我們可以用'B'-'A'得到A B兩個字母在字母表上的位置關係，運算的結果是1，也就是說B是A的後1個字母。

（ASCII碼錶、相關具體的數值都不是考點

）那麼我們需要做大小寫轉換的話，就可以先找到大小寫字母之間的差值，在ASCII碼錶裡面，小寫的a在大寫的A後面32個，也就是說'a'-'A'的值是32。那麼也就是說，'b'-'B'，'c'-'C'的值都是32。也就是說，'a'-'A'=32，那麼我們做一個簡單的代數變換，得到'a'-32='A'。 （再強調一次，32不是考點，不要背） 由此我們得到了一個神奇的公式，對於任何一個小寫字母字元，減去32就能將其轉換成大寫。也就是說，對於char型變數c，只要c記憶體放的是小寫字母，c-32就能將其轉換為對應的大寫字母。（同理，只要對大寫字母加上32也就會變成小寫字母） 但是我們並不記得32這個數字怎麼辦？還記得32是怎麼來的嗎？32是由'a'-'A'得到的。後者也是字面值常量，所以可以直接寫。也就是說，我們寫c-32可以，寫c-('a'-'A')也可以，把小括號開啟，就得到c-'a'+'A'。

發現什麼規律了沒？c-'a'+'A'這個式子，也可以理解為是字元c在小寫字母表裡面的順序（就是c-'a'），變換到大寫字母表裡面（就是+'A'）的結果。

將字串裡面的小寫字母轉換為大寫字母

有了上述基礎知識鋪墊之後，我們解決這個問題就要簡單很多了。首先還是從一個情景展開討論：

從鍵盤輸入一串字串，我們只會輸入英文半形字元，可能字母和非字母是混在一起的，但最多不會超過N個字元（假定N=200）。我們將輸入的字串中的小寫字母轉換為大寫字母，不是小寫字母的就保持原樣，輸出轉換後的結果。

我們將這個情景分解為如下步驟：

1. 定義常量和字元陣列
2. 從鍵盤輸入字串
3. 對字串裡面的字元逐個小寫轉大寫操作
4. 輸出轉換後的字串

定義常量和字元陣列

首先，從最基本的工作做起：

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
    const int N=200;
    char a[N];
}

從cin輸入字串

下面需要從鍵盤輸入字串。我們要用上cin。字串的輸入不像數字陣列那樣需要一個一個輸入，我們直接使用如下語句就能實現輸入字串（注意我們直接用的陣列名字）：

cin>>a;

要注意的是，我們字元陣列最大僅有200。根據題設我們知道輸入不會超過200這個限制。但是我們卻並不知道使用者到底輸入了多長的字串，可能只輸入了長度為5的字串，後面的195的空間都是空著的。不過這點空間浪費並不重要。 另外一個需要注意的點是，cin使用任何空格、換行之類的作為輸入分隔，所以此處輸入的字串不能含有空格。如果想要包含空格的話，可以使用如下語句**（看到了知道是什麼即可，不需要會用）**：

cin.getline(a, N);

這個語句能一次讀取一行，其中a是陣列名，N是字元陣列的最大大小。

對某個字元進行小寫轉大寫

下面是對字串裡面的字元逐個小寫轉大寫。首先，針對字串裡面的下標為i的字元，若其為小寫，我們用下面這一語句就可以將其轉換為大寫：

a[i]=a[i]-'a'+'A';

我們也可以簡寫為下面的形式：

a[i]-='a'-'A';

判斷是否是小寫字母

但我們要如何判斷a[i]是否是小寫字元呢？我們把字元想成數字就可以了。小寫字母一定在'a'到'z'的範圍之內，也就是說小寫字母一定滿足這個條件：a[i]>='a' && a[i]<='z'。其中&&是我們還沒講過的“和”運算子，表示當它左邊和右邊的表示式都同時成立（為真）的時候，整個表示式才成立。於是加上前面的，我們就能實現將小寫字母轉換為大寫：

if(a[i]>='a' && a[i]<='z')
    a[i]-='a'-'A';

對字串每個字元進行迴圈

接下來我們只要對字串中的每個元素都執行下述操作就可以了。 但是現在問題來了，我們並不知道字串的具體長度是多少，常量N只是指示了字串的最大長度，卻並不表示其實際長度。我們如果對後面空著的空間操作的話，可能會發生未知錯誤。 如何能知道字串的實際長度呢？事實上，一個字串，無論其佔用空間多少，它總是以'\0'結尾。也就是說，'\0'就是字串結束的標誌，我們只要發現字串其中有一個字元是'\0'，則表示字串已經結束了，其後面的內容都是無效的。 由此，我們有改進版的for迴圈：

for(int i=0; a[i]!='\0'; i++)
    if(a[i]>='a' && a[i]<='z')
        a[i]-='a'-'A';

上述for迴圈的迴圈條件是：只要a[i]不是'\0'，就繼續迴圈。

最後是輸出

輸出也可以直接用字元陣列的名字：

cout<<a; 

小結

總結一下，我們總共寫了些什麼：

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
    //定義常量和陣列 
    const int N=200;
    char a[N];
    
    //輸入一行 
    cin.getline(a, N);
    
    //對於字串的每個字元 
    for(int i=0; a[i]!='\0'; i++)
        //若是小寫字母 
        if(a[i]>='a' && a[i]<='z')
            //就將其轉換為大寫字母 
            a[i]-='a'-'A';
    
    //輸出字串 
    cout<<a; 
}

參見附件知識網路1.5.1，執行一下看看結果。

我們可以發現只有小寫字母被轉換為大寫了，大寫字母和各種符號都沒有變化。

庫函式

非考點。 這麼常用的操作，肯定會有前人為我們做好相關的工作，我們只需要簡單寫個語句之類的就能搞定。 庫函式是指C++預先為我們寫好的程式碼，我們只要用某些語句就能實現這一功能。 比如把一個字元c（而不是字串）轉換成大寫可以用c=toupper(c)，而且它會自動判斷是不是小寫字母。 庫函式還有很多，與字串相關的庫函式，要考的我會在第八課裡面詳細講解。