C语言学习笔记—P27（＜C语言高阶＞+字符函数和字符串函数＜1＞+题例+图解）

苦难是花开的伏笔，冬天在为春天作序。

目录

1. 函数介绍

1.1 strlen

1.2 strcpy

1.3 strcat

1.4 strcmp

1.5 strncpy

1.6 strncat 

1.7 strncmp

1.8 strstr

 后记：●由于作者水平有限，文章难免存在谬误之处，敬请读者斧正，俚语成篇，恳望指教！                                                               ——By 作者：新晓·故知

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本章重点

重点介绍处理字符和字符串的库函数的使用和注意事项

★求字符串长度 strlen

★长度不受限制的字符串函数 strcpy strcat strcmp

★长度受限制的字符串函数介绍 strncpy strncat strncmp

★字符串查找 strstr strtok

★错误信息报告 strerror

★字符操作

★内存操作函数 memcpy memmove memset memcmp 

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 );

◆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

注：

#include 
int main()
{
	const char* str1 = "abcdef";
	const char* str2 = "bbb";
	if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
	{
		printf("str2>str1\n");
	}
	else
	{
		printf("srt1>str2\n");
	}
	return 0;
}

模拟实现strlen的三种方法： 

1. 计数器的方法
2. 递归的方法
3. 指针-指针

#include 
#include 
#include 
int my_strlen(const char* str)
{   //使用my_strlen实现strlen，而传过去的是字符串中首字符的首地址
	//const保护str不被修改，只单纯用于计算其字符大小
	//遍历字符串时要通过str指针，为了保护指针有效性，使用assert，其头文件为#include 
	assert(str);
	int count = 0;
	while (*str)   //while(*str!='\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

int main()
{
	int len = my_strlen("abcdef");
	printf("%d\n", len);

	return 0;
}

 

 size_t是专门为sizeof的返回值设计的，sizeof返回的类型是size_t，而size_t本质上是unsighted int.

而以上程序返回类型写成了int，产生差异。但各有各的好处，因为库里面的strlen是求字符串长度，其返回数值不会是负数，而unsighted int只能表示正数，不会表示负数，所以strlen的返回类型写成size_t。

 但也有其不顺手的地方，例如分析以下程序：

 

 因为strlen返回的是无符号数3和6，而两个无符号数相减，3-6的结果是无符号数，将-3当成无符号数处理，将会是一个很大的正数，因此大于0，这样就会引起Bug。

将strlen的返回值设计成int类型，这种问题就不会存在。

strlen返回值的类型写成size_t（unsigned int）或int 都可以，根据具体使用情况：

如果要实现输出“<=”,可以强制转换类型：

优化代码：

 

 据资料：最初C语言包含了头文件，后来库函数和头文件分离，使用库函数就使用对应的头文件。相当于有两套头文件。最初的头文件在某些地方产生Bug，使得后来库函数和头文件分离。

1.2 strcpy

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

◆Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point).

◆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。

 

 

 

 模拟实现strcpy：

  

 

 

 注：

1.模拟实现就要像库函数，对应的参数、参数类型、参数个数等要对应。否则就是自定义函数，那不是模拟实现！

2.不为空的指针无法知道其是否为野指针！

 c语言要求变量必须创建在代码块的前面！

链式访问是将一个函数的返回值作为另外一个函数的参数！

尽量不要返回的是局部变量的地址！

 

 

 

#include 
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	//为了保护指针有效性，使用assert，其头文件为#include 
	assert(dest && src);
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{	
	//char arr1[] = "abcdef";
	//char arr1[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
	char arr1[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', '\0'};

	char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxx";
	//const char* p = "xxxxxxxxxx";
	my_strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s\n", arr2);
	return 0;
}

 

1.3 strcat

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

◆Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character in destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included at the end of the new string formed by the concatenation of both in destination.

◆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？ 

 

 

 模拟实现strcat:

 

 

 

 

 

 

 

_ _cdel是函数调用约定，即函数的传值方式等！ 

 

#include 
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src);
	//1. 目标空间中的\0
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	//2. 追加内容到目标空间
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[30] = "hello";
	char arr2[] = "world";// {'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};

	printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));
	return 0;
}

 

 

1.4 strcmp

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

◆This function starts comparing the first character of each string. If they are equal to each other, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminating null-character is reached.

标准规定：

◆第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字

◆第一个字符串等于第二个字符串，则返回0

◆第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字

◆那么如何判断两个字符串？ 

 模拟实现strcmp：

 

 只是在VS编译环境下,将-1、0、1作为比较的结果评判，但在其他编译环境下可能返回的是-100（但满足库函数定义<0、=0、>0）,因此以下代码错误：

 

 两个常量字符串，他们的地址是相同的！但非常量字符串其地址不同！

 

 

1.5 strncpy

char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num ); 

◆Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string (which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied, destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it.

◆拷贝num个字符从源字符串到目标空间。

◆如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到num个 

 

 

 

1.6 strncat 

char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num ); 

Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character. If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating null-character is copied. 

 

 

 

/* strncat example */
#include 
#include 
int main()
{
	char str1[20];
	char str2[20];
	strcpy(str1, "To be ");
	strcpy(str2, "or not to be");
	strncat(str1, str2, 6);
	puts(str1);
	return 0;
}

1.7 strncmp

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

 

 

比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完 

/* strncmp example */
#include 
#include 
int main()
{
    char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
    int n;
    puts("Looking for R2 astromech droids...");
    for (n = 0; n < 3; n++)
        if (strncmp(str[n], "R2xx", 2) == 0)
        {
            printf("found %s\n", str[n]);
        }
    return 0;
}

1.8 strstr

char * strstr ( const char *str1, const char * str2);

Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1.

/* strstr example */
#include 
#include 
int main()
{
	char str[] = "This is a simple string";
	char* pch;
	pch = strstr(str, "simple");
	strncpy(pch, "sample", 6);
	puts(str);
	return 0;
}

 

 

 模拟实现strstr:

 

//strstr
//char* strstr(const char* string, 
//	         const char* strCharSet);
//
//abcdefabcdef 
//bcdq

#include 
#include 
char* my_strstr(const char* str, const char* substr)
{
	const char* s1 = str;
	const char* s2 = substr;
	const char* cur = str;

	assert(str && substr);
	if (*substr == '\0')
	{
		return (char*)str;
	}
	while (*cur)
	{
		s1 = cur;
		s2 = substr;
		while (*s1 &&  *s2 && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
			return (char*)cur;

		cur++;
	}
	return NULL;
}

int main()
{
	char arr1[] = "abbbcdef";
	char arr2[] = "bbc";

	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);

	if (NULL == ret)
		printf("没找到\n");
	else
		printf("%s\n", ret);

	return 0;
}

 后记：
●由于作者水平有限，文章难免存在谬误之处，敬请读者斧正，俚语成篇，恳望指教！

                                                               ——By 作者：新晓·故知