c语言基础知识——字符串和内存函数（下）

目录

前言

 一、上文补充

strerror

 注意要点

字符分类函数

字符转换函数 

二、内存操作函数

memcpy

 注意要点

模拟实现

 特殊情况

memmove

 注意要点

模拟实现

memcmp

注意要点 

memset 

注意要点 

---

前言

前面，我们较为详细地讲述了，对字符进行操作的字符串函数。相信大家对字符串的拷贝、追加和比较函数以及字符串中的查找函数有了一定的认识。那么，问题来了，如果一个数组的元素，不是字符，而是其他各种类型，那该怎样进行拷贝和比较等操作呢？接下来我们就来探索，c语言中的内存操作函数。复习字符串函数请跳伞

c语言基础知识——字符串和内存函数（上）

 一、上文补充

其实上一篇博客所写的字符串函数中，除了对字符串进行操作的函数外，还有报告错误信息、对字符进行操作的函数。

strerror

char * strerror ( int errnum );

 注意要点

• 这个函数是错误信息报告函数，参数是一个整形，0、1、2、3每个数字对应一个错误信息。
• 该函数返回一个指针，指向对应的错误信息字符串。

例如：

#include
#include
int main()
{
	printf("错误信息为：%s\n", strerror(0));
	printf("错误信息为：%s\n", strerror(1));
	printf("错误信息为：%s\n", strerror(2));
	printf("错误信息为：%s\n", strerror(3));
	printf("错误信息为：%s\n", strerror(4));
	return 0;
}

打印的结果如下：

 实际使用的时候肯定不会这么用滴，那啥时候能用上呢？该怎么用呢？我们来看看下面这段代码：

等一下，看之前，先做一些铺垫吧！因为这段代码涉及到文件操作部分。我就简略说一下吧。

首先我们定义一个“文件指针”指向一个名为“test.txt”的文件，接着用fopen函数打开。

结果本地没有这个文件，打不开，我们就要打印错误信息。那错误信息从哪里来呢？

原来，c语言的库函数在调用失败的时候，会将一个错误码（数字）存放在一个叫errno的变量中。

联想到strerror的参数是一个整形，……这下大家应该猜到该怎么使用了吧？只需把errno当作参数传给strerror函数，就可以得到想要的错误信息啦！

#include 
#include 
#include //必须包含的头文件
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("test.txt", "r");//fopen调用失败返回NULL
	if (pFile == NULL)
	printf("错误信息为: %s\n", strerror(errno));//errno:是最新出现的错误码，
												//再出现其他类型错误就被改成其他值了
	return 0;
}

打印结果如下：

 是不是很简单呐？

字符分类函数

函数	参数满足以下条件就返回真
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

字符转换函数 

int tolower ( int c ); //将大写变为小写返回

int toupper ( int c );//将小写变成大写返回

这些函数基本上就是判断一些字符是否是想要的字符，如果是，返回真，否则返回假。比较简单。也不需要记，用到的时候查找一下即可。

二、内存操作函数

memcpy

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

 注意要点

• 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。

前两个很容易理解，因为传入参数类型未知，只能事先将需要拷贝的字节数传参进去，从而进行拷贝操作，而且只会按照字节数拷贝，不会管是否越界。

第三个要点是什么意思呢？我们先来模拟实现一下这个函数，自然就明白了。

模拟实现

#include
void* my_memcpy(void* dest, const void* str, size_t num)
{
	assert(dest && str);
	void* tmp = dest;
	while (num--)
	{
		*((char*)dest + num) = *((char*)str + num);
	}
	return tmp;
}

思路是这样的：

• 首先判断传过来的参数是否为空指针，如果是，就报错。
• 接着，用临时指针变量tmp把目的地址存起来，因为到最后要返回这个地址。
• 然后，进入循环，每次循环都拷贝一个字节的内容，拷贝完使num自减，下次循环就可以拷贝前一个字节的内容。
• 最后，返回目的指针。 

 特殊情况

那么如果两个指针指向的字符串有重叠，会发生什么呢？ 

假如有一个数组，其元素为 1，2，3，4，5，6，7，8，9，0。我们想要把3，4，5，6拷贝放到1，2，3，4位置，理想结果是3，4，5，6，5，6，7，8，9，0。那我们用代码实现一下：

#include
int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };
	memcpy(arr1, arr1+2, 16);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
}

如果使用标准c语言的编译器，运行结果是 5 6 5 6 5 6 7 8 9 0，这是为什么呢？

原来，当我们将6拷贝放到4的位置时，4这个位置就会被覆盖为6，原来的4就丢失了，后面拷贝4，3时，遇到的元素就是6，5，所以不能正确拷贝。（注意，vs编译器对该函数进行了改良，结果与理想结果一样。）

memmove

void * memmove ( void * destination , const void * source , size_t num );

 注意要点

• 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。

 也就是说，memmove函数与memcpy函数一样，唯一区别就是memmove可以实现重叠目标空间的拷贝！！！

那要怎么实现呢？还记得刚刚那个案例吗？一个数组，其元素为 1，2，3，4，5，6，7，8，9，0。我们想要把3，4，5，6拷贝放到1，2，3，4位置，理想结果是3，4，5，6，5，6，7，8，9，0。出错的原因在于，当6拷贝到4这个位置时，4会被覆盖。（当5拷贝到3这个位置时，3会被覆盖。）那我们先拷贝3和4不就得了吗？反正前面的1和2覆盖掉没啥影响。嗷，原来只需把从后往前拷贝编程从前往后拷贝就完了。先别急，再想想，真的是这样吗？

如果要把1，2，3，4拷贝放到3，4，5，6位置呢？是不是又需要从后向前拷贝了？

嗷~到这里，大家应该明白了，如果目的指针指向的位置在源指针前面，就要从前往后拷贝。先拷贝3，再拷贝4，这样才不会使3，4被5，6提前覆盖。

  如果目的指针指向的位置在源指针后面，就要从后往前拷贝。先拷贝4，再拷贝3，这样才不会使4，3被2，1提前覆盖。

 

 明白了这个原理，我们就可以实操来实现一下这个函数啦：

模拟实现

#include
void* my_memmove(void* dest,const void* str,int num)
{
	void* tmp = dest;
	if (dest > str)
	{
		while (num--)
		{
			((char*)dest)[num] = ((char*)str)[num];
		}	
	}
	else
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest)-- = *((char*)dest)--;
		}
	}
	return tmp;
}

memcmp

int memcmp ( const void * ptr1 , const void * ptr2 , size_t num );

注意要点 

• 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
• 返回值如下：

 和strcmp类似，只不过添加了要比较的字节数。

模拟实现比较简单，大家自己动手试试吧！

memset 

void * memset (void * ptr，int value，size_t num ) ;

注意要点 

•  将 ptr 指向的内存块的第一个字节数设置为指定值。
• num是要修改的字节数。
• 每个字节的内存都会被修改为指定值。

一般用于初始化，直接将指针所指向的内存全部初始化成0。但是注意第三点，如果num是指针后内存的大小，value是1，那么后面这些内存中每个字节的内存的内容都会被改为1，而不是将每个元素改为1，所以不能这样初始化。 又因为这个特性，大小端不同的环境有时也会带来不同的结果。

 好啦，字符串和内存函数到这里就介绍完了。同志们有没有什么问题呢？欢迎在评论区留言。