C语言知识梳理——字符串与内存函数

前言

C语言的学习离不开各种库函数的运用，例如：字符串函数中的strlen、strcpy；内存函数中的memcpy、memmove……本文就常见的字符串函数与内存函数展开，介绍各函数的用法。

字符串函数

1、长度不受限制的字符串函数

strlen

函数原型：size_t strlen ( const char * str );

strlen用于计算字符串长度，该函数接收一个地址，从该地址向后访问，直到遇到’\0’结束为止，计算’\0’之前的字符个数。

需要注意的是：
strlen的返回类型是size_t，是一个无符号整数。
例如：strlen(“abc”)-strlen(“abcdef”)，表面上看上去结果是-3，但实际上两个无符号数相减的结果还是无法符号数，-3在内存中的补码是11111111 11111111 11111111 11111101，被视作无符号数的时候是一个很大的正数。

strcpy

函数原型：char* strcpy(char * destination, const char * source )；

strcpy用于将源字符串的内容，复制到目标字符串里，同时会将源字符串末尾的’\0’复制过去。

需要注意以下几点：
（1）源字符串必须以’\0’结束；
（2）目标字符串要有足够大的空间；
（3）目标字符串必须是可变的，例如常量字符串就不可以作为目标字符串，因为不能修改里面的内容。

strcat

函数原型：char * strcat ( char * destination, const char * source );

strcat找到目标字符串’\0’处，自该位置起，将源字符串（包括末尾的’\0’）附到目标字符串后。

需要注意以下几点：
（1）源字符串必须以’\0’结束；
（2）目标字符串要有足够大的空间；
（3）目标字符串必须是可变的，例如常量字符串就不可以作为目标字符串，因为不能修改里面的内容。

strcmp

函数原型：int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );

strcmp用于比较两个字符串的大小，产生三种结果：

返回值	含义
<0	str1
==0	str1==str2
>0	str1>str2

需要注意：
strcmp比较的是对应字符的大小，与字符串长度是无关的。
例如：strcmp（“ab”,“ASDWAEFGAG”)，返回值是1。理由是：在比较第一个字符的时候，'a’的ASCII码值大于’A’的ASCII码值，因此就认为字符串"ab"大于字符串"ASDWAEFGAG"。

2、长度受限制的字符串函数

这一类字符串函数相较于先前的加入了控制字符个数的变量，使得这些字符串函数更加灵活。

strncpy

函数原型：char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );

strncpy相较于strcpy，增加了size_t num，即需要拷贝的字符个数。该函数能够将源字符串中设定的位置开始，将num个字符拷贝到目标字符串设定的位置。

需要注意：
当拷贝的字符个数超过源字符串设定位置开始的字符长度，则会则会在剩余内存单元上放置’\0’，直至个数达到num个。

strncat

函数原型：char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );

strncat相较于strcat，增加了size_t num，即需要拷贝的字符个数。该函数能够将源字符串自设定的位置开始，将num个字符拷贝到目标字符串后，并在最后附上’\0’。

需要注意：
1、若num的个数超过源字符串自设定的位置开始的字符个数，则会在附完字符串后，再在最后附上1个’\0’；
2、有时可能会有下述情况：

	char arr1[30] = "hello\0xxxxxxx";
    char arr2[] = "world";
    strncat(arr1, arr2, 7);
    printf("%s\n", arr1);

上述情况中，hello后面有一个’\0’，无论num是否超过了arr2的字符个数，都会在hello后面附上，再在最后补一个’\0’。

strncmp

函数原型：int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

strncmp相较于strcmp，增加了size_t num，即需要比较的字符个数。该函数能够将源字符串与目标字符串自设定的位置开始，比较num个字符，产生的可能结果同strcmp。

3、字符串查找函数

strstr

函数原型：char *strstr( const char *string, const char *strCharSet );

strstr函数中，前一个参数为总串，后一个参数为子串，该函数查找总串中是否存在该子串，若存在则返回出现的第一个字符的地址，否则就返回NULL。

strtok

函数原型：char *strtok( char *strToken, const char *strDelimit );

strtok函数主要用于分割字符串，第一个参数是需要分割的字符串，其中包含了多个由分隔符分分隔的标记，第二个参数为分隔符的集合；
strtok在字符串中找到下一处标记，将该标记后的分隔符用’\0’代替，并返回一个指向该标记的指针（由于strtok会改变原字符串，因此建议事先临时拷贝一份字符串）；
strtok第一个参数若不为NULL，则会寻找第一个标记，并保存该标记在字符串中的位置；若为NULL，则会从上次保存的地址开始，寻找下一处标记；若无法找到标记的时候，则会返回NULL。

分隔后的字符串可通过for循环来打印：

int main()
{
	char arr[] = "[email protected]";
	char* sep = "@.";
	char* str = NULL;
	for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", str);
	}
	return 0;
}

结果如下：

4、错误信息报告函数

strerror

函数原型：char *strerror( int errnum );

strerror用于将错误码转换成对应的错误信息。
在使用时，strerror内的参数通常会设定为errno，并包含头文件：#include 。
errno是一个全局的错误变量，当本次库函数使用发生错误时，errno会记录本次发生的错误码；当下一次库函数使用发生错误时，errno又会记录下次发生的错误码。

内存函数

由于内存函数是直接对内存进行操作，因此内存函数相较于字符串函数，其作用范围更加广泛，除了字符串外，整型数组、结构体等都是可操作对象。

memcpy

函数原型：void *memcpy( void *dest, const void *src, size_t count );

memcopy函数从src位置开始，将count总字节的数据拷贝到dest的内存位置。

memcpy主要针对无重复内存的拷贝。

memmove

函数原型：void *memmove( void *dest, const void *src, size_t count );

memmove函数从src位置开始，将count总字节的数据拷贝到dest的内存位置。

memmove主要针对重复内存的拷贝

memcmp

函数原型：int memcmp( const void *buf1, const void *buf2, size_t count );

memcmp函数比较buf1和buf2开始的count个字节，结果同strcmp和strncmp。

memcmp比较的是内存对应位置上的字节大小。

memset

函数原型：void *memset( void *dest, int c, size_t count );

memset函数是以字节为单位给dest开始的内存空间赋值c，一共复制count个字节。