进阶C语言03：常用库函数
字符分类函数
一.strlen——求字符串函数
size_t strlen ( const char * str );
strlen的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr[] = "abc";
//char arr[] = { 'a', 'b', 'c' };
int len =strlen(arr);
printf("%d\n", len);
return 0;
} 
-
字符串以 '\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。'\0'位置不确定的话会，strlen的会是随机值
strlen的模拟实现
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int my_strlen(const char* str)
{
int count = 0;//计数器
assert(str != NULL);
while (*str != '\0')
{
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
char arr[] = "abc";
//char arr[] = { 'a', 'b', 'c' };
int len =my_strlen(arr);
printf("%d\n", len);
return 0;
} - 模拟实现一共有三种版本：计数器，递归，指针-指针，这里我就不一一的举例说明了
strlen的坑点
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
{
printf(">\n");
}
else
{
printf("<=\n");
}
return 0;
} 
- 上面代码的结果是>，是不是感觉很奇怪，
-
在这段代码中3-6=-3，但是因为是无符号数，所以-3的补码会被当成一个很大的数来解析
-
strlen函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
-
补充一点:我上面的my_strlen和库里面的strlen不一样(返回值)，所以用我模拟的my_strlen将会是<=
二.strcpy——字符串拷贝
char* strcpy ( char * destination , const char * source);
strcpy的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr[10] = "#####" ;
strcpy(arr, "hello");
printf("%s\n", arr);
return 0;
} 
- 通过strcpy拷贝时，会将字符串的\0一起拷贝过去，或者说会以\0作为结束标志
- 注意常量字符串是不能被修改的，比如：char* str = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxx";str就不能被修改
-
目标空间必须可变， 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
三.strcat——字符串追加
char * strcat ( char * destination , const char * source );
strcat的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr[20] = "abcd";
strcat(arr, "efgh");//?
printf("%s\n", arr);
return 0;
} 
- strcat的使用和上面那个差不多，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。
strcat的模拟实现
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include
char* my_strcat(char* dest, const char*src)
{
char* ret = dest;
assert(dest && src);//断言
//1. 找目标字符串中的\0
while (*dest)
{
dest++;
}
//2. 追加源字符串,包含\0
while(*dest++ = *src++)
{
;
}
return ret;//返回的目标空间的起始地址
}
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";//world
char arr2[] = "world";
printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2));
return 0;
} 
strcat的坑点
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr[20] = "abcd";
strcat(arr, arr);
printf("%s\n", arr);
return 0;
} 
- strcat这个库函数是不能自己追加自己的，因为如果自己追加自己，会找不到\0，导致无法结束，
四.strcmp——字符串的比较
int strcmp ( const char * str1 , const char * str2 );
strcmp的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char* p = "abcdef";
char* q = "abb";
int ret = strcmp(p, q);
if (ret > 0)
{
printf("p > q\n");
}
else if (ret < 0)
{
printf("p < q\n");
}
else
{
printf("p == q\n");
}
return 0;
} 
- 两个字符串不能直接比较，需要借用strcmp函数，它比较的时候是让第一个参数和第二个参数的对应字符进行比较，
-
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
strcpy的模拟实现
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
assert(s1 && s2);
while (*s1 == *s2)
{
if (*s1 == '\0')
{
return 0;//相等
}
s1++;
s2++;
}
return *s1 - *s2;
}
int main()
{
char* p = "abcdef";
char* q = "abb";
int ret = strcmp(p, q);
if (ret > 0)
{
printf("p > q\n");
}
else if (ret < 0)
{
printf("p < q\n");
}
else
{
printf("p == q\n");
}
return 0;
} 
| 长度不受限制的字符串函数 | 长度受限制的字符串函数 |
| strcpy | strncpy |
| strcat | strncat |
| strcmp | strncmp |
五.strncpy——字符串拷贝(字符数)
char * strncpy ( char * destination , const char * source , size_t num );
strncpy的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr1[20] = "abcdefghi";
char arr2[] = "qwer";
strncpy(arr1, arr2, 2);
printf("%s\n", arr1);//qwcdef
strncpy(arr1, arr2, 6);
printf("%s\n", arr1);//qwcdef
return 0;
} 
-
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
六. strncat——字符串追加(字符数)
char * strncat ( char * destination , const char * source , size_t num );
strncat的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr1[20] = "hello ";
char arr2[] = "world";
strncat(arr1, arr2, 5);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
} 
strncat的特殊使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr1[20] = "abcdef";
strncat(arr1, arr1, 7);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
} 
- 从上面的测试中可以发现：strncat追加字符串时是从\0开始的，它追加自己给自己追加时，不会把\0也追加过去
补充：在使用strncat时一点要保证char * destination足够大
七.strncmp——字符串比较(字符数)
int strncmp ( const char * str1 , const char * str2 , size_t num );
strncmp的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char* p = "abcdqf";
char* q = "abcdef";
//int ret = strcmp(p, q,4);
int ret = strncmp(p, q, 5);
if (ret > 0)
{
printf(">");
}
else if (ret < 0)
{
printf("<");
}
else
{
printf("=");
}
return 0;
} 
- 在上面的代码中如果变成比较4个字符的话，就是等于、
补充：strlen和sizeof返回值都是无符号的，
八.strstr——字符串查找
char * strstr ( const char * str1 , const char * str2 );
strstr的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr1[] = "abbbcdef";
char arr2[] = "abc";
//char arr2[] = "bbc";
//在arr1中查找是否包含arr2数组
char* ret = strstr(arr1, arr2);
if (ret == NULL)
{
printf("没找到\n");
}
else
{
printf("找到了：%s\n", ret);
}
return 0;
} 
- 对于返回值的描述：返回指向 str2 中指定的整个字符序列的第一次出现在 str1 中的指针，如果 str1 中不存在该序列，则为空指针。
strstr的模拟实现
- 在模拟实现strstr时需要，考虑出现重复的情况，顺便一提：
- 程序运行的结果是：找到了：bbcdef
九.strtok——字符串分割函数
char * strtok ( char * str, const char * sep );
strtok的介绍
-
sep 参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
-
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。
-
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。）
-
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。
-
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
-
如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
strtok的返回值的描述
如果找到标记，则指向标记开头的指针。 否则为空指针。 当正在扫描的字符串中到达字符串结尾（即空字符）时，始终返回空指针。
strtok的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include
int main()
{
char arr[] = "[email protected] hehe";
char* p = "@. ";//分隔符的集合
char tmp[30] = { 0 };
strcpy(tmp, arr);//临时拷贝
//zpw\0bitedu\0tech\0
char* ret = NULL;
for (ret = strtok(tmp, p); ret != NULL; ret=strtok(NULL, p))
{
printf("%s\n", ret);
}
return 0;
} 
- strtok的使用较少，了解即可
十.strerror
char * strerror ( int errnum );
- 返回错误码，所对应的错误信息。
strerror的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (pf == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 1;
}
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
} 
- 使用库函数的时候，调用库函数失败的是，都会设置错误码
这里可以查看一下几个错误码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
printf("%s\n", strerror(0));
printf("%s\n", strerror(1));
printf("%s\n", strerror(2));
printf("%s\n", strerror(3));
printf("%s\n", strerror(4));
printf("%s\n", strerror(5));
return 0;
} 
十一perror
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include
int main()
{
//打开文件失败的时候，会返回NULL
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");//读文件
//0 "no error"
if (pf == NULL)
{
//printf("%s\n", strerror(errno));
perror("fopen");
return 1;
}
fclose(pf);//关闭文件
pf = NULL;
return 0;
} 
- 这段代码中用了perror这个库函数，它也是打印错误码的，
- perror打印出来的错误码更清晰，明了，
字符转化函数
|
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
|
一.islower——判读小写字符
int islower ( int c)
islower的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char ch = 'a';
char tb = 'A';
int ret = islower(ch);
printf("%d\n", ret);
printf("%c\n", ch);
ret = islower(tb);
printf("%d\n", ret);
printf("%c\n", tb);
return 0;
} 
- islower的返回值描述：如果是大写字符返回非0的值，如果不是大写字符，返回0
二.isupper
int isupper ( int c );
isupper的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char arr[20] = { 0 };
scanf("%s", arr);
int i = 0;
while (arr[i] != '\0')
{
if (isupper(arr[i]))
{
arr[i] = tolower(arr[i]);
}
printf("%c ", arr[i]);
i++;
}
return 0;
} 
- 这里我顺便把tolower也使用了一下，tolower这个库函数是将大写字符转换成小写字符
- isupper的返回值描述：如果是大写字符返回非0的值，如果不是大写字符，返回0
其他的我就不介绍了，了解即可
内存函数
一.memcpy——内存拷贝
void * memcpy ( void * destination , const void * source , size_t num );
memcpy的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//01 00 00 00 02 00 00 00 ...
int arr2[20] = { 0 };
memcpy(arr2, arr1, sizeof(arr1));
return 0;
} - 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。
注：如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
memcpy的模拟实现
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
void* ret = dest;//记录起始地址
assert(dest && src);
while (num--)//4 3 2 1
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//01 00 00 00 02 00 00 00 ...
int arr2[20] = { 0 };
my_memcpy(arr2, arr1, sizeof(arr1));
return 0;
} - void*能接受任意指针，但是它并不能直接接引用，所以这里把它强制类型转换成char*使其一个字节一个字节的访问，
memcpy的坑点
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memcpy(arr1+2, arr1, 20);
return 0;
} 
- memcpy自己拷贝自己的时候， 源头和目的地有重叠的部分，是拷贝不成功的
- 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
注：如果你自己在vs2019中测试的时候发现，memcpy能拷贝有重叠的情况，别慌
只是在vs2019中成功了，并不保证所以的编译器都能成功，
C语言标准规定：当memcpy自己拷贝自己的时候，有重叠的部分，是拷贝不成功的
二.memmove——内存复制
void * memmove ( void * destination , const void * source , size_t num );
memmove的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
// 1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
memmove(arr1+2, arr1, 20);
return 0;
} 
-
memmove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。
-
如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove 函数处理。
memmove的模拟实现
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
void* ret = dest;
//assert(dest && src);
if (dest < src)
{
//前->后
while (num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else
{
//后->前
while (num--)//19
{
*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
}
}
return ret;
}
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
// 1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
my_memmove(arr1+2, arr1, 20);
return 0;
} 第一种情况 第二种情况 第三种情况
三.memcmp——内存比较
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
memcmp的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
//memcmp - 内存比较
int main()
{
float arr1[] = { 1.0, 2.0,3.0,4.0 };
float arr2[] = { 1.0, 3.0 };
int ret = memcmp(arr1, arr2, 4);
printf("%d\n", ret);
ret = memcmp(arr1, arr2, 6);
printf("%d\n", ret);
ret = memcmp(arr1, arr2, 8);
printf("%d\n", ret);
return 0;
} 
- memcmp与strcmp的使用方法很像，原理也很像，返回值也很像
- memcmp与strcmp的不同：strcmp只能比较字符串，而memcmp能比较任意类型，
- memcmp主要比较的是两个的内存
四.memset——内存设置
void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
memset的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
//40
int arr[10] = { 0 };//20
memset(arr, 1, 20);//以字节为单位设置内存的
//01 00 00 00
//01 01 01 01
return 0;
} 
- memset是一个字节一个字节的设置成使用者想要内容