C语言进阶--字符函数和字符串函数、内存函数
一、字符函数和字符串函数
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
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.
二、函数介绍
2.1、strlen – 求字符串长度
strlen
size_t strlen ( const char * str );
1.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’ )。
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 ）
4.学会strlen函数的模拟实现
2.1.1、strlen – 模拟实现
方法一、计数器的方法
int my_strlen(const char* arr)
{
int cont = 0;
while (*arr != '\0')
{
cont++;
arr++;
}
return cont;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
int ret = my_strlen(arr);
printf("%u\n", ret);
return 0;
}
方法二、不能创建临时变量
int my_strlen(const char* arr)
{
if (*arr == '\0')
return 0;
return 1 + my_strlen(arr + 1);
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
int ret = my_strlen(arr);
printf("%u\n", ret);
return 0;
}
2.2、strcpy – 字符串拷贝
strcpy
char* strcpy(char * destination, const char * source );
将源指向的 C 字符串复制到目标指向的数组中，包括终止的 null 字符（并在该点停止）。注意：null字符就是‘\0’
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。
在这里插入图片描述
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2.2.1、strcpy – 模拟实现
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
char* ret = dest;
while ((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "*********";
my_strcpy(arr2,arr1);
printf("%s\n", my_strcpy(arr2, arr1));
return 0;
}
2.3、strcat – 字符串拼接
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.(将源字符串的副本追加到目标字符串。目标中的终止空字符被源的第一个字符覆盖，并且在目标中由两者串联形成的新字符串的末尾包含一个空字符。)
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？
2.3.1、strcat – 模拟实现
#include
2.4、strcmp – 字符串比较
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.
此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续以下对，直到字符不同或达到终止空字符。
此函数执行字符的二进制比较。有关考虑特定于区域设置的规则的函数，请参阅 strcoll。
如果返回值小于 0，则表示 str1 小于 str2。
如果返回值大于 0，则表示 str1 大于 str2。
如果返回值等于 0，则表示 str1 等于 str2。
2.4.1、strcmp – 模拟实现
/*
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*/
int my_strcmp(char* str1, char* str2)
{
assert(str1 && str2);
while (*str1 == *str2)
{
if (*str1 == '\0')
{
return 0;
}
str1++;
str2++;
}
return *str1 - *str2;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcp";
char arr2[] = "abcp";
int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
上面使用的函数都是不限制字符串长度的，而下面的 strncpy – 拷贝n个字符, strncat – 拼接n个字符，strncmp – 比较n个字符，这些都是长度收限制的函数
2.5、strncpy – 拷贝n个字符
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。
2.5.1、strncpy – 模拟实现
char* my_strncpy(char* arr1, char* arr2, int n)
{
char* ret = arr1;
while (n)
{
*arr1++ = *arr2++;
n--;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcdefghi";
char arr2[] = "****";
my_strncpy(arr1, arr2, 2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
2.6、strncat – 拼接n个字符
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.
将源的第一个数字字符追加到目标，外加一个终止空字符。如果源中 C 字符串的长度小于 num，则仅复制终止空字符之前的内容。
2.6.1、strncat – 模拟实现
char* my_strncat(char* dest, char* scr, int n)
{
assert(dest && scr);
char* ret = dest;
while (*dest != '\0')
{
dest++;
}
while (n)
{
if (*scr != '\0')
{
*dest++ = *scr++;
}
n--;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[10] = "abc\0";
char arr2[] = "****";
my_strncat(arr1, arr2, 6);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
2.7、strncmp – 比较n个字符
strncmp
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
Compares up to num characters of the C string str1 to those of the C string 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, until a terminating null-character is reached, or until num characters match in both >strings, whichever happens first.
将 C 字符串 str1 的字符数与 C 字符串 str2 的字符数进行比较。
此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续使用以下对，直到字符不同，直到达到终止的空字符，或者直到两个字符串中的 num 字符匹配，以先发生者为准。
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。该函数返回值如下：
如果返回值 < 0，则表示 str1 小于 str2。
如果返回值 > 0，则表示 str1 大于 str2。
如果返回值 = 0，则表示 str1 等于 str2。
2.7.1、strncmp – 模拟实现
int my_strncmp(char* str1, char* str2, int n)
{
while (*str1 && *str2 && (*str1 == *str2) && (n > 0))
{
str1++;
str2++;
n--;
}
return *str1 - *str2;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "aQ";
int ret = my_strncmp(arr1, arr2, 2);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
2.8、strstr – 字符串查找（查找子字符串）
strstr
const 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.
The matching process does not include the terminating null-characters, but it stops there.
返回指向 str1 中第一次出现的 str2 的指针，如果 str2 不是 str1 的一部分，则返回一个空指针。匹配过程不包括终止空字符，但到它此为止。
在一个字符串中查找另一字符串是否存在
2.8.1、strstr – 模拟实现
char* my_strstr(char* str1, char* str2)
{
assert(str1 && str2);
if (str2 == "")
{
return str1;
}
char* cp = str1;
char* s1 = str1;
char* s2 = str2;
while (*cp)
{
s1 = cp;
s2 = str2;
while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2)
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
{
return cp;
}
cp++;
}
return NULL;
}
int main()
{
char arr1[] = "i am good student, hehe, student";
char arr2[] = "student";
char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
if (ret == NULL)
{
printf("找不到\n");
}
else
{
printf("%s\n", ret);
}
return 0;
}
2.9、strtok – 切分字符串
strtok
char * strtok ( char * str, const char * spe );
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。
3、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。）4、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。
5、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。
6、如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
使用这个函数的时候，是在arr1的字符串里面将arr2里面的字符替换，所以使用的时候最好是拷贝一份在使用
2.10、strerror – 错误信息报告
strerror
char * strerror ( int errnum );
从内部数组中搜索错误号 errnum，并返回一个指向错误消息字符串的指针。strerror 生成的错误字符串取决于开发平台和编译器。
errnum – 错误号，通常是 errno。
该函数返回一个指向错误字符串的指针，该错误字符串描述了错误 errnum。
三、内存函数
3.1、memcpy – 内存拷贝
memcpy
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
destination-- 指向用于存储复制内容的目标数组，类型强制转换为 void* 指针。
source-- 指向要复制的数据源，类型强制转换为 void* 指针。
num – 要被复制的字节数。
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。
3.1.1、memcpy-- 模拟实现
void* my_memcpy(void* dest, void* src, int num)
{
void* ret = dest;
while (num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
int arr2[20] = { 0 };
my_memcpy(arr2, arr1, 9 * sizeof(arr1[0]));
int i = 0;
for (i = 0; i < 20; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}
3.2、memmove – 内存拷贝
memmove
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
从 source复制 num 个字符到 destination，但是在重叠内存块这方面，memmove() 是比 memcpy() 更安全的方法。如果目标区域和源区域有重叠的话，memmove() 能够保证源串在被覆盖之前将重叠区域的字节拷贝到目标区域中，复制后源区域的内容会被更改。如果目标区域与源区域没有重叠，则和 memcpy() 函数功能相同。
该函数不检查源中的任何终止空字符 - 它总是准确地复制字节数。
为避免溢出，目标参数和源参数指向的数组的大小应至少为字节数。
3.2.1、memmove – 模拟实现
void* my_memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{
void* ret = dst;
if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count)) {
while (count--) {
*(char*)dst = *(char*)src;
dst = (char*)dst + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else {
dst = (char*)dst + count - 1;
src = (char*)src + count - 1;
while (count--) {
*(char*)dst = *(char*)src;
dst = (char*)dst - 1;
src = (char*)src - 1;
}
}
}
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
int arr2[20] = { 0 };
my_memmove(arr2+3, arr1, 9 * sizeof(arr1[0]));
int i = 0;
for (i = 0; i < 20; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}