剖析C语言字符串函数
目录
前言：
一、strlen函数
功能：
参数和返回值：
注意事项：
返回值是无符号的易错点：
strlen函数的模拟实现
1、计数器算法
2、递归算法
3、指针减去指针
二、strcpy函数
功能：
参数和返回值
注意事项：
strncpy函数
strcpy函数的模拟实现
三、strcat函数
功能：
参数和返回值
注意事项：
底层原理：
strncat函数
模拟实现：
四、strcmp函数
编辑功能：
标准规定：
参数和返回值
注意事项：
strncpy函数
模拟实现
五、strstr函数
功能：
参数和返回值
模拟实现
六、strtok函数
功能：
参数和返回值：
注意事项：
使用方法：
前言：
这是一篇关于C语言字符串函数详解的文章，里面不仅包含我们常见的strlen、strcpy、strcat等，也包含不太常见的strstr、strtok、strerror等，这篇文章不仅仅讲解他们的使用方法，还剖析了这些函数的底层原理，大部分我们都可以自己模拟实现。希望对大家有帮助~
一、strlen函数
功能：
统计字符串中\0前面出现的字符个数
参数和返回值：
返回类型是无符号整型，参数是字符指针
注意事项：
- 字符串以\0作为结束标志，strlen函数返回的字符串中\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
- 注意函数的返回值为size_t，是无符号的（易错）
- 学会strlen函数的模拟实现
返回值是无符号的易错点：
int main()
{
if (strlen("abc") - strlen("abcd") > 0)
printf(">\n");
else
printf("<\n");
return 0;
}这段代码的输出结果是>，这是为何？
就是因为strlen函数返回无符号数，前者是无符号数3，后者是无符号数4，3-4=-1。
在数值上是-1，但是-1的补码是全1，又因为无符号数原码反码补码相同，所以最后表达式的结果就是全1，一个非常大的正数。
strlen函数的模拟实现
既然要实现，我们就要知道底层原理。
计算的就是\0之前出现的字符个数，那么就有计数器的算法。
1、计数器算法
//方法一、计数器法
size_t my_strlen(const char* str)
{
size_t cnt = 0;
while (*str++)
{
cnt++;
}
return cnt;
}
int main()
{
size_t sz= my_strlen("bcd");
printf("%u\n", sz);
return 0;
}2、递归算法
//法三、递归
size_t my_strlen(const char* str)
{
if (*str)
{
return 1 + my_strlen(str + 1);
}
else
{
return 0;
}
}
int main()
{
int sz = my_strlen("abcd");
printf("%d\n", sz);
return 0;
}3、指针减去指针
//法二、指针相减
size_t my_strlen(const char* str)
{
char* start = str;
char* end = str+2;
while (*end++)
{
;
}
end--;
return (size_t)(end - start);
}指针减去指针得到的是两个指针之间相差的元素个数！
二、strcpy函数
功能：
拷贝字符串，将一个数组的字符串拷贝到另一个数组中，并且必须将\0拷贝过去，到\0停止。
参数和返回值
第一个参数是目标字符串的地址，第二个参数是源字符串的地址。
返回值是目标字符串地址
注意事项：
- 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，以确保能存放元字符串
- 目标空间必须可变
比如char *arr = " abcdef "
这里的arr就是不可改变的，因为是常量字符串
- 学会模拟实现
strncpy函数
与strcpy函数的区别在于strncpy限定了拷贝字符的个数。
若要求数字大于源字符串，补上\0
若不大于，正常拷贝，就是 xxxdef
strcpy函数的模拟实现
//模拟实现my_strcpy
#include
char* my_strcpy(char* dest,const char* sou)
{
assert(dest != NULL && sou != NULL);
char* ret = dest;
while (*dest++=*sou++)
{
;
}
printf("%s\n", ret);
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = { "xxxxxxxxxxx" };
char arr2[] = { "abcdef" };
char* str = my_strcpy(arr1, arr2);
printf("%s\n", str);
return 0;
} 三、strcat函数
功能：
将一个字符串追加到另一个字符串的末尾。
参数和返回值
与strcpy相同
注意事项：
- 源字符串必须以\0结束
- 目标空间必须有足够大的空间，能容纳下源字符串的内容
- 目标空间必须可以修改
- 字符串不能自己给自己追加
底层原理：
先找到目标字符串的\0位置，然后将\0替换为源字符串的首元素，接着开始追加。
strncat函数
不管长度大小，限定追加的个数，然后再补上一个\0
模拟实现：
//模拟实现strcat函数
char* my_strcat(char* dest,const char* sou)
{
char* ret = dest;//记住dest首元素的地址，后面指针会向后加
/*while (*dest)
{
dest++;
}
printf("%c\n", *dest);*/
while (*++dest)
{
;
}
printf("%c\n", *dest);
while (*dest++ = *sou++)
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = "hello " ;
char arr2[] = "world" ;
char *str = my_strcat(arr1, arr2);
printf("%s\n", str);
return 0;
}四、strcmp函数
功能：
两个字符串比较，比较方式是一对一对比较，从每个字符串的首元素相比较，若相同，继续向第二个元素比较。
标准规定：
- 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
参数和返回值
参数就是需要比较的两个字符串，返回值是int类型，看正负，得知两个字符串的大小
注意事项：
在不同编译器，strcmp函数返回值不一定相等
strncpy函数
在给定的数字内，在前几个字符中就比较出大小。
模拟实现
#include
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
assert(str1 && str2);
while (*str1 && *str2)
{
if (*str1 > *str2)
return 1;
else if (*str1 < *str2)
return -1;
else
;
str1++;
str2++;
}
if (*str1 == *str2)
return 0;
else if (*str1 > *str2)
return 1;
else
return -1;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcdg";
char arr2[] = "abcdef";
int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
printf("%d\n", ret);
return 0;
} 五、strstr函数
功能：
在str1这个字符串中找到str2字符串第一次出现的起始位置。
参数和返回值
两个参数就是字符指针，表示两个字符串
返回值，如果找到了，就返回在第一个字符串中出现str2的起始地址；没有找到，返回空指针。
模拟实现
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
while (*str1)
{
char* tmp1 = str1;
char* tmp2 = str2;
while (*tmp2)
{
if (*tmp1 == *tmp2)
{
tmp1++;
tmp2++;
}
else
break;
}
if (*tmp2 == '\0')
return str1;
else
str1++;
}
return NULL;
}
int main()
{
char arr1[] = { "abcdefgcdefg" };
char arr2[] = { "gc" };
char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
printf("%s\n", ret);
return 0;
}六、strtok函数
功能：
根据特定的字符，去分割字符串。
参数和返回值：
参数：第一个参数是一个字符串，第二个参数是一些特定的字符，字符串就是由这些字符去分割
返回值：
被分割的字符串首元素地址
注意事项：
- 第二个参数是个字符串，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个或者多个由第二个参数的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。
使用方法：
int main()
{
char arr1[] = { "[email protected]" };
char arr2[] = { "@." };
char* ret = NULL;//定义指针需要初始化，不然是野指针
for (ret=strtok(arr1,arr2);ret!=NULL;ret=strtok(NULL,arr2))
{
printf("%s\n", ret);
}
return 0;
}