C语言——常用字符串函数的总结与模拟实现
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。
目录
一、strlen函数
1、函数介绍：
2、模拟实现strlen
(1)、计数器方法
(2)、指针减指针方法
（3）、递归方法
二、strcpy
1、函数介绍
2、模拟实现strcpy
三、strcat
1、函数介绍
2、模拟实现strcat
四、strcmp
1、函数介绍
2、模拟实现strcmp
五、strncpy
1、函数介绍
2、模拟实现strncpy
六、strncat
1、函数介绍
2、模拟实现strncat
七、strncmp
1、函数介绍
2、模拟实现strncmp
八、strstr
1、函数介绍
2、模拟实现strstr
中途随笔记：
一、strlen函数
1、函数介绍：
用途：求字符串的长度
格式： size_t strlen(const char* str); ( size_t代表无符号整形：size_t==unsigned int )
- 字符串以'\0'作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中的'\0'前面出现的字符个数（不包含‘\0’）；
- 参数指向的字符串必须以'\0'结束；
- 注意函数的返回值是size_t，是无符号的（易错）。
用简单的代码来展示下strlen的用途：
int len = strlen("abcdef");
printf("字符串“abcdef”的长度是：%d\n",len);
//输出结果为：
// 字符串“abcdef”的长度是：6strlen函数是通过字符串末尾的 '\0' 来计算长度的，也就是说，只有碰到了'\0'，strlen函数才会认为这个字符串结束了，如果没有'\0'结尾的话，strlen就会一直往回计算，直到碰到'\0'。
char arr[] = { 'a','b','c','d','e','f' };
int len1 = strlen(arr);
printf("arr 的长度是：%d\n",len1);
//输出结果为
// arr的长度是：（随机值）
//如下图
还有需要注意的一个地方，那就是strlen的返回类型是无符号整形，我们看以下代码：
if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
printf("strlen返回的是一个无符号整数\n");
else
printf("strlen返回的是一个有符号整数\n");
//输出结果为：
// strlen返回的是一个无符号整数因为strlen返回的都是无符号整数，所以两个无符号数进行运算所得的值肯定也是一个无符号数，那肯定就是一个大于0的整数，所以if里判断为真，输出上一句话。
但是这里要注意，使用strlen函数时一定要引入string.h头文件，不然的话，上面的代码就是输出下面那一句了：
事实上，用所有函数都应该记得引入头文件，这是一个好习惯。
2、模拟实现strlen
(1)、计数器方法
//模拟实现strlen
//1、计数器
int my_strlen(const char* arr) {//计算长度不能改变源字符串内容，所以加个const稳妥
int count = 0;
while (*arr) {//判断指针指向的内容是否等于'\0'也就是是否等于0,等价于*arr!='\0'
count++;
arr++;
}
return count;
}
int main() {
char arr[] = "abcdefghi";
int len=my_strlen(arr);
printf("arr 的长度是：%d\n", len);
return 0;
}(2)、指针减指针方法
//模拟实现strlen
//2.指针减指针
int my_strlen(const char* arr) {
char* front = arr;//前指针
char* rear = arr;//后指针
while (*rear) {//直到后指针指向了'\0'
rear++;
}
return rear - front;//此时两指针相减就是字符串的字符个数也就是长度
}
int main() {
char arr[] = "abcdefghi";
int len=my_strlen(arr);
printf("arr 的长度是：%d\n", len);
return 0;
}
（3）、递归方法
//模拟实现strlen
//3、递归
int my_strlen(const char* arr) {
if (*arr == '\0')
return 0;
return 1 + my_strlen(arr + 1);
}
//主函数
int main() {
char arr[] = "aasdvs daci";
int len=my_strlen(arr);
printf("arr 的长度是：%d\n", len);
return 0;
}二、strcpy
1、函数介绍
用途：复制源字符串到一个新字符串里
格式：char* strcpy(char* destination,const char* source);
//destination是目标字符串，source是源头字符串
- 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
用简单的代码展示下strcpy的用途：
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "hello";
printf("原来的arr1==%s\n", arr1);
strcpy(arr1, arr2);
printf("新来的arr1==%s\n", arr1);
//输出结果为：
// 原来的arr1==abcdef
// 新来的arr1==hello在使用strcpy函数时，也要注意'\0'的存在，源字符串必须以'\0'结尾，不然的话程序会出错：
strcpy的 实现原理，它并没有把arr1全部变成了和arr2一模一样，它只是把前面与arr2长度相等的个数的字符串变成了arr2的字符串：
并且，目标字符串的空间必须大于源字符串，也就是说，arr1的空间必须比arr2大，不然怎么能容得下arr2呢：
还需要注意一点，目标的空间是要可变的，意思就是，目标字符串不能是一个常量字符串，不然程序也会崩溃：
2、模拟实现strcpy
//1.模拟实现strcpy——简陋版
void my_strcpy(char* dest, char* src) {
while (*src) {//等价于*src!='\0'
*dest = *src;//将源字符串的每一个字符赋值给目标字符串
dest++;
src++;
}
//当退出循环时，此时的src指向的是源字符串的'\0'并且并没有拷进目标字符串，
*dest = *src;//所以在循环结束后将他考进
}
//2.模拟实现strcpy——精简版
void my_strcpy(char* dest, const char* src) {
//这个循环条件的值就是*dest的值，当他拷贝完src里面的\0时，就会退出循环了
while (*dest++ = *src++) {
;
}
}
//主函数
int main() {
char arr1[] = "abcdefghikj";//目标字符串空间必须是可变空间，必须比源字符串空间大
char arr2[] = "hello";
strcpy(arr1, arr2);
printf("%s", arr1);//hello
return 0;
}三、strcat
1、函数介绍
用途：给目标字符串的后面追加一个字符串
语法：char* strcat(char* destination,const char* source);
//destination 是目标字符串，source 是源头字符串
- 源字符串必须以'\0'结束
- 目标空间必须足够大，能容下源字符串的内容
- 目标空间必须可更改
- 不能自己给自己追加
用简单的代码展示下strcat的用途：
char arr1[30] = "hello";
char arr2[] = "world";
printf("原来的arr1==%s\n", arr1);
strcat(arr1, arr2);
printf("新来的arr1==%s\n", arr1);
//输出结果为：
// 原来的arr1==hello
// 新来的arr1==helloworld（1）、在使用strcat时，也要注意源字符串的'\0'：
（2）、目标空间必须足够大：
（3）、并且目标空间是可以更改的，不然程序会崩溃：
（4）、假如一个字符串自己给自己追加是什么样子？依旧会崩溃：
2、模拟实现strcat
//模拟实现strcat
char* my_strcat(char* dest, const char* src) {
//最后需要返回dest，所以先用个ret先把dest存起来
char* ret = dest;
//1、找到目标字符串的'\0'
while (*dest != '\0') {
dest++;
}
//2、追加
while (*dest++ = *src++) {
;
}
return ret;
}
//主函数
int main() {
char arr1[30] = "hello";
char arr2[] = "world";
strcat(arr1, arr1);
printf("%s\n",arr1);
return 0;
}四、strcmp
1、函数介绍
用途：比较两个字符串的大小
语法：int strcmp(const char* str1,const char* str2);
- 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，则返回等于0的数字
- 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字
用简单的代码展示下strcmp的用途：
char* p1 = "abc";
char* p2 = "abd";
int ret = strcmp(p1, p2);
if (ret > 0)
printf("p1>p2\n");
if (ret == 0)
printf("p1==p2\n");
if (ret < 0)
printf("p1（1）、strcmp比较的不是字符串的长度大小，而是字符的ASCII码值， 以第一个不相等的字符为准，如：
前面两个字符串的字符ａ和字符ｂ都相等，所以继续往后比较，然后因为字符'c'的ASCII码值比字符'h'的ASCII码值小，所以会返回一个负数，代表着ｐ１＜ｐ２。
（２）、当p1与p2不相等时，strcmp返回的值不一定就是-１和１。
strcmp的返回值除了0就是一个大于0或者小于0的数，但不一定是1和-1，上面的程序输出的是-1那是因为编译器的问题，实际上不是-1，应该是两个ASCII码值的差。
2、模拟实现strcmp
//模拟实现strcmp
//my_strcmp函数
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2) {
//比较，两串一直相等到'\0'时就返回0，说明他俩相等
//不等就直接退出循环
while (*str1 == *str2) {
if (*str1 == '\0')
return 0;
str1++;
str2++;
}
//退出循环了说明只能大于和小于了
if (*str1 > *str2)
return 1;//大于
else
return -1;//小于
}
//主函数
int main() {
char* p1 = "abc";
char* p2 = "abd";
int ret = my_strcmp(p1, p2);
printf("这个返回值是：%d\n", ret);
if (ret > 0)
printf("他代表着：p1>p2\n");
if (ret == 0)
printf("他代表着：p1==p2\n");
if (ret < 0)
printf("他代表着：p1上面这个程序是用1和-1来表示大于小于0，也可以直接输出实际的大于小于0的数：
return *str1-*str2;
//把上面my_strcmp程序的if else语句直接换成这句
五、strncpy
1、函数介绍
用途：拷贝指定长度的字符
语法：char* strncpy(char* destination,const char* source,size_t num);
//destination 是目标字符串，source 是源头字符串，num是指定长度
- 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，则拷贝完字符串后，在目标的后面追加0，直到num个
- 以及strcpy的各种注意
用简单的代码展示下strncpy的用途：
char arr1[10] = "abcdefe";
char arr2[] = "hello";
printf("原来的arr1：%s\n", arr1);
strncpy(arr1, arr2, 4);
printf("新来的arr1：%s\n", arr1);
//输出结果：
// 原来的arr1：abcdefe
// 新来的arr1：hellefe然后我们看一下内存中 arr1的变化：
能看得出来，strncpy也是把目标字符串里的指定的长度的字符变成源字符串里的字符，与strcpy不同的是：strcpy是把整个目标字符串拷贝给了目标字符串，包括'\0'，但是strncpy不是，它只把指定长度的字符拷给目标字符串。
那如果这个指定的长度大于了源字符串的长度怎么办？会自动补上'\0'，差多少补多少。
从图看出，arr2的长度只有5，加上一个'\0'也只有6，而我们要拷贝8个字符去arr1里，显然还差两个字符，到最后输出了arr2的字符串，那我们再看内存：
看得出，在arr2的基础上，又多了两个'\0'，这就是strncpy自己补上去的两个'\0'。
2、模拟实现strncpy
//模拟实现strncpy
//my_strncpy函数
char* my_strncpy(char* str1, const char* str2, int num) {
//先用一个 指针把原来的指针存起来，不然函数过后字符串就会被改变了
char* dest = str1;
//num和str2的值都不能为0，任一为0退出循环
while (num && *str2) {
*str1 = *str2;
num--;
str1++;
str2++;
}
//上面循环退出时，并没有把'\0'拷贝走
if (num != 0) {
while (num--) {
*str1 = '\0';
str1++;
}
}
return dest;
}
//主函数
int main() {
char arr1[20] = "abcdefeghi";
char arr2[] = "hello";
printf("原来的arr1：%s\n", arr1);
strncpy(arr1, arr2, 8);//arr2位数不够会补'\0'
printf("新来的arr1：%s\n", arr1);
return 0;
}上面的my_strncpy函数是比较基础的，还可以优化优化：
//模拟实现strncpy
//优化my_strncpy函数
char* my_strncpy(char* str1, const char* str2, int num) {
char* dest = str1;
while (num && (*str1++=*str2++)) {
num--;
}
//上面循环退出时，已经拷走了'\0'
if (num) {
while (--num) {
*str1++ = '\0';
}
}
return dest;
}
这两个函数的区别就在于num--和--num。
六、strncat
1、函数介绍
用途：追加指定长度的字符串
语法：char* strncat(char* destination,const char* source,size_t num);
- 在目标字符串的'\0'后追加，会覆盖当前'\0'，并追加完后给上 一个'\0'
- 追加的长度比源字符串长的话，只追加一个源字符串
- 以及strcat的相关注意
用简单的代码展示下strncat的用途：
char arr1[10] = "hello";
char arr2[] = "world";
printf("原来的字符串：%s\n", arr1);
strncat(arr1, arr2, 4);
printf("新来的字符串：%s\n", arr1);
//输出结果：
// 原来的字符串：hello
// 新来的字符串：helloworl我们先看看内存里的情况：
和strcat一样，都是从目标字符串的'\0'开始追加，并且覆盖这个'\0'，我们先看看strncat是不是根据'\0'来进行追加的：
显然，两图比较可以看出，strncat确实是根据'\0'来进行追加的，这和strcat是一样的，并且strncat只追加给定长度的字符串。
要是给定的要追加的长度大于我源字符串的长度怎么办？是像strncpy那样自动补加'\0'吗？并不是，如果长度大于源字符串长度，那么只会追加一个字符串，并不会另加其他：
显然，指定长度为8时，并没有在拷贝后的字符串里出现多余的'\0'，说明strncat不会像strncpy那样自动填补差的'\0'。
2、模拟实现strncat
//模拟实现strncat
//my_strncat函数
char* my_strncat(char* str1, const char* str2, int num) {
char* dest = str1;
//先找到目标字符串的'\0'
while (*str1++) {
;
}
//因为上面多加了一次所以需要减回去
str1--;
//然后从'\0'的地方拷贝
while (num--&&(*str1++ = *str2++)) {
;
}
return dest;
}
//主函数
int main() {
char arr1[20] = "hello\0xxxxxxxx";
char arr2[] = "world";
printf("原来的字符串：%s\n", arr1);
strncat(arr1, arr2, 8);
printf("新来的字符串：%s\n", arr1);
}七、strncmp
1、函数介绍
用途：比较指定长度的字符串
语法：int strncmp(const char* str1,cosnt char* str2,size_t num);
- 比较前num个字符
- 比较到出现一个字符不一样或者一个字符串结束或者num各字符全部比较完
- 以及strcmp相关注意
用简单的代码展示下strncmp的用途：
const char* p1 = "abcdefg";
const char* p2 = "abcf";
int ret1 = strncmp(p1, p2, 4);
printf("%d\n", ret1);
//输出结果：
// -1
//因为第四个字符‘d’小于‘f’int strncmp(const char* str1,cosnt char* str2,size_t num);
这里的num表示的是要比较的字符的个数，比如num是3的话，那么就只比较p1、p2的前三个字符，也就是abc，那么两个字符串的前三个字符都相等，所以返回值是0：
如果num的值大于两个字符串的长度或者大于任意一个字符串的长度的话，那么只会比较到：
- 当第出现第一个字符不一样的时候
- 当一个字符串的字符比较完后
strncmp的返回值规则与strcmp的规则是一样的：
2、模拟实现strncmp
//模拟实现strncmp
//my_strncmp函数
int my_strncmp(const char* p1, const char* p2,int num) {
//以num作循环次数条件
//一有不同的字符就直接返回
for(int i=0;i *p2)
return 1;
if (*p1 < *p2)
return -1;
//指针移到下一个字符
p1++;
p2++;
}
//退出循环说明两个字符串相同
return 0;
}
//主函数
int main() {
const char* p1 = "abcdefg";
const char* p2 = "abcf";
int ret1 = strncmp(p1, p2, 4);
int ret2 = my_strncmp(p1, p2, 4);
printf("%d %d\n", ret1,ret2);
return 0;
}
八、strstr
1、函数介绍
用途：找到子串在一个字符串中第一次出现的位置。
语法：char* strstr(const char* p1,const char* p2);
- 返回的是子串在主串中的第一个字符的位置
用简单的代码展示下strstr的用途：
char* p1 = "abbcdef";
char* p2 = "bbc";
char* ret1 = strstr(p1, p2);
if (ret1 == NULL)
printf("子串不存在\n");
else
printf("%s\n", ret1);
//输出结果：
// bbcdef
//返回的是子串bbc的第一个字符的位置，也就是b的位置如果p2是p1的子串，就会返回p1的位置。
上图可以看出位置与字符串的关系，是该字符的位置也是以该字符为开头的字符串的位置，所以打印返回的值时是打印的剩余的字符串：
如果不是子串，程序就会返回一个NULL。
2、模拟实现strstr
#include
//模拟实现strstr
//第一种方法：
char* my_strstr(const char* p1, const char* p2) {
//如果子串是空串直接返回主串
if (*p2 == '\0')
return p1;
//新建两个指针
char* s1 = p1;//主串指针，s1作移动指针，p1函数返回值的指针
char* s2 = p2;//子串指针，s2作移动指针，p2一直指向子串的第一个字符不变
//当主串指针没有到达最后'\0'处
while (*s1) {
//如果两指针指向的字符相同，指针后移继续比较
if (*s1 == *s2) {
s1++;
s2++;
}
//如果不同，p1指向当前s1后移一个的位置处，s2变为原位
else {
p1 = ++s1;
s2 = p2;
}
//当s2直到了'\0'并且两个字符串的两个指针之差相等时，说明p2是p1的子串
if (*s2=='\0'&&(s1 - p1) == (s2 - p2))
return p1;
}
//退出循环说明p2不是p1的子串，返回null
return NULL;
}
//第二种方法：
char* my_strstr(const char* p1, const char* p2) {
//如果子串是空串直接返回主串
if (*p2 == '\0')
return p1;
//创建三个指针
char* s1 = p1; //代替主串
char* s2 = p2; //代替子串
char* cur = p1; //辅助指针，用来表示可能匹配成功的位置
//当主串指针没有指到'\0'时
while (*s1) {
//如果后面有匹配失败，那么s1就回到第一次匹配成功的地方
s1 = cur;
//如果后面匹配失败，s2回到p2开头的地方，重新匹配
s2 = p2;
//在两个字符串都没有比较完时并且两个字符相等
while (*s1!='\0' && *s2 != '\0' && (*s1 == *s2)) {
s1++;
s2++;
}
//如果子串比较到了最后的'\0'处，那说明前面的字符都匹配成功了
if (*s2=='\0')
return cur;//返回第一个字符的位置
//到这说明没有匹配成功，所以将cur向后移动一个
cur++;
}
//退出循环说明p2不是p1的子串，返回null
return NULL;
}
//主函数：
int main() {
char* p1 = "abbcdef";
char* p2 = "bbc";
char* ret1 = strstr(p1, p2);
char* ret2 = my_strstr(p1, p2);
//可以用来比较自己写的strstr与库函数的结果一不一样
if (ret1 == NULL)
printf("子串不存在\n");
else
printf("%s\n", ret1);
if (ret2 == NULL)
printf("子串不存在\n");
else
printf("%s\n", ret2);
return 0;
} 中途随笔记：
1、用字符数组存一个字符串时，用键盘输入字符串，会自动将每一个字符分配到数组每一个空间，而整形数组不行。（getchar和scanf结果都一样）
2、NULL 代表的是 空指针，Null或NUL 代表的是 '\0'；