《C语言进阶》 第三部分 字符函数和字符串函数

大家好，这篇我们介绍一些库里的函数，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。好了，话不多说，直接开始吧。

1. 函数介绍

1.1 strlen

求字符串长度。
我们先看一下库里的标准：

size_t 的其实是unsigned int。
那么这里为什么会是size_t呢？因为我们传字符串的时候，我们不会传小于0的字符串。但是这样我们使用时也会有不顺手的时候。
看下面的代码：

#include 
#include 
int main()
{
	if (strlen("abc") > (int)strlen("abcdef") )
		printf(">");
	else
		printf("<=");

	return 0;
}

这里结果是>，因为3-6是-3，然而认为是无符号的，所以认为是一个非常大的正数。

1.字符串是 ‘\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’ )。
2.参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。
3.注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）。

长度不受限制的字符串函数：

1.2 strcpy

拷贝字符串。

1.源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
2.会将源字符串中的 ‘\0’ 拷贝到目标空间。
3.目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
4.目标空间必须可变。

1.3 strcat

追加字符串。

1.源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
2.目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
3.目标空间必须可修改。
字符串自己给自己追加，如何？

这里会出现bug，因为当自己给自己追加时\0会覆盖，找不到\0了出现死循环。

1.4 strcmp

比较字符串(比较的是对应位置上的字符大小)。


我们举个例子：

#include 
#include 
int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "bbc";

	int ret = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

这个代码的结果是什么呢？

是-1，原因是a小于b，所以arr1小于arr2，返回的是小于0的数。

长度受限制的字符串函数介绍

1.5 strncpy

我们可以看到这个函数和strcpy参数差一个num，那么strncpy是如何使用的呢？
看下面的代码：

int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "hello world";
	strncpy(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);

	return 0;
}

这个代码的结果如何？

我们可以看到，我们只将5个字符的内容复制过去，其它的没有复制。

我们再看一下这个代码：

#include 
#include 
int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "he";
	strncpy(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);

	return 0;
}

这个代码的实际情况如何：

我们可以看到调试中5个字节中，后面3个都赋上了’\0’。

1.拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
2.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

这个是不是相同的道理呢？
看下面的代码：

#include 
#include 
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	strncat(arr1, arr2, 3);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

结果是：

我们可以看到只将3个字符追加到hello后面。

int main()
{
	char arr1[20] = "hello\0xxxxxxxx";
	char arr2[] = "world";
	strncat(arr1, arr2, 7);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

我们可以看到当我们追加的长度大于数组内容时，后面也不加什么了，加完也就停止了。

1.7 strncmp

这也是同样的道理。

int main()
{
	char arr1[] = "abcwef";
	char arr2[] = "abcqqqqqq";
	int ret = strncmp(arr1, arr2, 4);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

如果比较前4个字符，我们知道w比q大所以应该返回一个大于0的数。

我们可以看到结果是1。

字符串查找

1.8 strstr

找子字符串。

这个意思就是在str1里面找到str2。
如果找到了返回第一个元素地址，如果没有找到返回NULL。

举个例子：

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

	char* ret = strstr(arr1, arr2);

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

	return 0;
}

1.9 strtok

这个函数的作用是分割字符串。

我们来看它是如何使用的。

1.sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。
2.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。

这两点是什么意思呢：

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。）
这是什么意思呢？
函数会找到520，将@给改为\0，然后返回5的地址。
这个注释里的意思是：我们创建一个临时拷贝的内容，不改变原来数组。

1.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。
2.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。
3.如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
这个意思就是：strtok函数找第一个标记的时候，函数的第一个参数不是NULL。
strtok函数找非第一个标记的时候，函数的第一个参数是NULL。

这样我们就能将其打印出来。

但是这样写是不合适的，如果我们不知道字符串内容，我们不知道要打印几次，那我们该如何改进呢？

这样用个for循环，当str不为NULL时，打印。当str为NULL时，退出循环。

1.10 strerror

返回错误码，所对应的错误信息。

C语言中规定了一些信息，像错误码 - 错误信息，但是我们看错误码我们不知道什么意思，而strerror函数 - 可以把错误码翻译成错误信息。

字符分类函数：

判断一个字符的种类：

函数 如果他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’或者垂直制表符’\v’
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

这些函数的使用要引头文件：#include

字符转换：

int tolower ( int c ); //将大写转换成小写
int toupper ( int c ); //将小写转换成大写

我们该如何使用呢，举个例子：

#include 
#include 
int main()
{
	char ch = 0;
	ch = getchar();
	if (islower(ch))//判断是不是小写
	{
		ch = toupper(ch);//转换成大写
	}
	else
	{
		ch = tolower(ch);//转换成小写
	}
	printf("%c\n", ch);
	return 0;
}

内存函数

1.11 memcpy

第三个参数的意思是个数(单位是字节)。
举个例子：

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[5] = { 0 };

	memcpy(arr2, arr1, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

1.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。
2.这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来。
3.如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

但是我们想把1，2，3，4，5，6，7，8，9，10中，1，2，3，4，5复制到3，4，5，6，7位置上，行不行。(VS编译器下是行的)。
其实在有些编译器下是不行的，在某些编译器下，结果是1，2，1，2，1，2，1，8，9，10。
原因是：C语言只要求memcpy能拷贝不重叠的内存空间就可以了，memmove去处理那些重叠的。

1.12 memmove

1.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。
2.如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

1.13 memcmp

1.比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节。
2.这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来。
举个例子：

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3 };
	int arr2[] = { 1,2,7 };
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 9);

	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

我们比较9个字节。
arr1在内存是这样存的：01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00
arr2在内存是这样存的：01 00 00 00 02 00 00 00 07 00 00 00
前9个字节比较：arr2的大，所以返回一个负数。

1.14 memset

将 ptr 指向的内存块的字节数设置为指定的值。

举个例子：

int main()
{
	char arr[20] = { 0 };
	memset(arr, 'x', 10);
	return 0;
}

这个代码就会让arr数组前10个字节变为字符x。

总结：
这些函数都是我们以后在写代码时，会经常用到的函数，在面试中，也会被问道，所以我们应该掌握它们。如果大家认为我有哪些不足之处或者知识上的错误都可以告诉我，我会在之后的文章中不断改正，也请大家多多包涵。如果大家觉得这篇文章有用的话，也希望大家可以给我关注点赞，你们的支持就是对我最大的鼓励，我们下一篇文章再见。