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C语言学习——字符函数和字符串函数

news 来源：原创 2024/12/26 13:40:58

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小苏希望大家能从这篇文章中收获到许多，如果大家觉得这篇文章对你有帮助，请给小苏点赞+收藏+评论

 

 

目录

0.前言 

1. 函数介绍

1.1 strlen

 1.2 strcpy

1.3 strcmp

 1.4 strcat

1.5 strstr

1.6 strtok

 1.7 strerror

1.8 memcpy

1.12 memmove

 1.13 memcmp

 

0.前言 

C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身是没有字符串类型的，字符串通常放在常量字符串 中或者 字符数组 中。字符串常量 适用于那些对它不做修改的字符串函数.

1. 函数介绍

1.1 strlen

size_t strlen ( const char * str );

解释：size_t是返回类型，const char*str是参数类型

  • 字符串已经 '\0' 作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中 '\0' 前面出现的字符个数（不包
含 '\0' ) 。
  • 参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。
  • 注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
  • 学会strlen函数的模拟实现

strlen的模拟实现：代码如下

#include<stdio.h>
//模拟实现strlen
//第一种方法
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	int count = 0;
	assert(*str);
	while (*str != '\0')
	{
		str++;
		count++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	char ch[] = "hello bit";
	int len = my_strlen(ch);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

#include<stdio.h>
//模拟实现strlen
//第二种方法
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	if (*str != '\0')
	{
		return 1 + my_strlen(str+1);
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}
int main()
{
	char ch[] = "hello bit";
	int len = my_strlen(ch);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

#include<stdio.h>
//模拟实现strlen
//第三种方法
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	assert(*str);
	const char* start = str;
	while (*str != '\0')
	{
		str++;
	}
	return str - start;
}
int main()
{
	char ch[] = "hello bit";
	int len = my_strlen(ch);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

注：这里给出了三种strlen的实现方法，第一种是利用循环的方法实现，第二种是利用递归的方法，第三种是利用了指针相减可得元素个数的方法

 1.2 strcpy

char* strcpy(char * destination, const char * source );

解释：char*是strcpy的返回类型，strcpy需要传两个char*类型的参数

注意事项： 

  • 源字符串必须以 '\0' 结束。
  • 会将源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间。
  • 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
  • 目标空间必须可变。
  • 学会模拟实现。

 strcpy的模拟实现：代码如下

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//模拟实现strcpy
char* my_strcpy(char* str1, const char* str2)
{
	char* start = str1;
	assert(str1 && str2);
	while (*str1++=*str2++)
	{
		;
	}
	return start;
}
int main()
{
	char ch1[20] = "0";
	char ch2[] = "hello bit";
	char *ret = my_strcpy(ch1, ch2);
	printf("%s\n", ch1);
	return 0;
}

1.3 strcmp

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );

解释：strcmp的返回类型为int，并且需要传两个char*类型的参数。

标准规定：

  • 当str1大于str2时则返回大于0的数
  • 当str1等于str2时则返回等于0的数
  • 当str1小于str2时则返回小于0的数

strcmp的模拟实现：代码如下

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//模拟实现strcmp
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2)
	{
		if (*str1 == '\0')
		{
			return 0;
		}
		str1++;
		str2++;
	}
	if (*str1 > *str2)
	{
		return  1;
	}
	else
		return -1;
}
int main()
{
	char ch1[] = "abcq";
	char ch2[] = "abcq";
	int num = my_strcmp(ch1, ch2);
	if (num > 0)
	{
		printf(">");
	}
	else if(num<0)
	{
		printf("<");
	}
	else
	{
		printf("=");
	}
	return 0;
}

 1.4 strcat

char * strcat ( char * destination, const char * source );

解释：strcat的返回类型为char*，需要传两个为char*类型的参数来接收

注意事项： 

  • 源字符串必须以 '\0' 结束。
  • 目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
  • 目标空间必须可修改。
  • 字符串自己给自己追加，如何？（自己给自己追加会覆盖自己的斜杠0）

模拟实现strcat：代码如下

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//模拟实现strcat
char* my_strcat(char* dest, const char* sour)
{
	char* start = dest;
	assert(dest && sour);
	while (*dest != '\0')//先找到dest的斜杠0位置再进行追加
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *sour++)
	{
		;
	}
	return start;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = " bit";
	char *ret = my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

1.5 strstr

char * strstr ( const char * str1 , const char * str2 );
解释：strstr是从str1找有没有str2的字符串，如果找到就返回str1的匹配到的字符串的起始地址。strstr的返回类型是char*，需要传两个为char*类型的参数

 模拟实现strstr:代码如下

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//模拟实现strstr
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	if (str2 == '\0')//如果str2是斜杠零，则就不用匹配了直接返回str1的起始地址
	{
		return (char*)str1;
	}
	const char* cp = str1;
	const char* s1 = NULL;
	const char* s2 = NULL;
	while (*cp)
	{
		s1 = cp;
		s2 = str2;
		while (*s2!='\0' && *s1 != '\0' && *s1 == *s2)//这里只要是s1或者s2等于斜杠0都跳出循环
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')//如果s2等于斜杠0，就说明匹配成功了
		{
			return (char *)cp;
		}
		cp++;
	}
	return NULL;
}
int main()
{
    char ch1[] = "abbbcd";
    char ch2[] = "";
	char* ret = my_strstr(ch1, ch2);
	printf("%s\n", ret);
	return 0;
}

1.6 strtok

char * strtok ( char * str, const char * sep );

解释：

  • sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
  • 第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
  • strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用 \0 结尾，返回一个指向这个标记的指针。（注：strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。）
  • strtok函数的第一个参数不为 NULL ，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置。
  • strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
  • 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。

strtok的使用例子：

#include <stdio.h>
int main()
{
   char *p = "zhangpengwei@bitedu.tech";
 const char* sep = ".@";
 char arr[30];
 char *str = NULL;
 strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份，处理arr数组的内容
 for(str=strtok(arr, sep); str != NULL; str=strtok(NULL, sep))
 {
 printf("%s\n", str);
 }
}

 1.7 strerror

char * strerror ( int errnum );

返回错误码，所对应的错误信息。

/* strerror example : error list */ 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>//必须包含的头文件
int main ()
{  
    FILE * pFile;
    pFile = fopen ("unexist.ent","r");
    if (pFile == NULL)
    printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno));
    //errno: Last error number
  return 0;
}

 字符分类函数：

函数如果它的参数符合下列条件就返回真
iscntrl任何控制字符
isspace空白字符：空格''，换页'\f',换行'\n',回车'\r',制表符'\t'
isdigit十进制数字0-9
isxdigit十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a-f，大写字母A-F
islower小写字母a-z
isupper大写字母A-Z
isalpha字母a-z或A-Z
isalnum字母或者数字，a-z，A-Z，0-9
ispunct标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印）
isgraph任何图形字符
isprint任何可打印字符，包括图形字符和空白字符

字符转换：

int tolower(int c);大写字母转小写字母，返回字母的ascii码值

int toupper(int c);小写字母转大写字母，返回字母的ascii码值

1.8 memcpy

void * memcpy ( void * destination , const void * source , size_t num );
解释：
  • 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
  • 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
  • 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

memcpy的模拟实现

 

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//模拟实现内存拷贝memcpy
//void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	int arr1[10] = { 0 };
	int arr2[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int *ret = (int *)my_memcpy(arr1, arr2, 5 * sizeof(int));
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

1.12 memmove

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

解释：

  • 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
  • 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

memmove的模拟实现：代码如下

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num);
//模拟实现memmove
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	//这里判断是为了处理区间重叠的问题
	if (dest < src)//从前往后拷贝
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;

		}
	}
	else//从后向前拷贝
	{
		while (num--)
		{

			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int *ret =(int*) my_memmove(arr1+2, arr1 , 5 * sizeof(int));
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ",arr1[i] );
	}
	return 0;
}

 1.13 memcmp

int memcmp ( const void * ptr1 , const void * ptr2 , size_t num );
解释：
  • 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
  • 返回值如下：

 

使用例子：

/* memcmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main ()
{
  char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
  char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";

  int n;

  n=memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) );

  if (n>0) printf ("'%s' is greater than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
  else if (n<0) printf ("'%s' is less than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
  else printf ("'%s' is the same as '%s'.\n",buffer1,buffer2);

  return 0;
}

 好了！小苏的字符串库函数的分享到这里就结束了！有什么不足的地方请大佬们多多指教！

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