C语言程序设计——字符、字符串、内存函数

一、长度不受限的字符串函数

1. strlen

size_t strlen(const char* str);

功能：求字符串长度

（1）字符串以'\0'作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中'\0'之前出现的字符个数（不包含'\0'）。

（2）参数指向的字符串，必须要以'\0'结尾。

（3）strlen函数返回值类型是size_t，是无符号整型。

模拟实现：

size_t my_strlen(const char* str) {
	assert(str);
	size_t res = 0;
	while (*str != '\0') {
		++res;
		++str;
	}
	return res;
}

2. strcpy

char* strcpy(char* destination, const char* source);

功能：将source指向的字符串拷贝到destination指向的空间中

（1）源字符串必须以'\0'结尾；

（2）strcpy会将源字符串中的'\0'拷贝到目标空间中，且拷贝完第一个'\0'后停止拷贝；

（3）目标空间必须足够大，以保证能够存放源字符串；

（4）目标空间必须是可修改的。

模拟实现：

char* my_strcpy(char* destination, const char* source) {
	assert(source && destination);
	char* ret = destination;
	while (*ret++ = *source++);
	return destination;
}

3. strcat

char* strcat(char* destination, const char* source);

功能：将source指向字符串，追加到destination指向空间中字符串的末尾

（1）源字符串必须以'\0'结尾；

（2）目标空间必须足够大，以保证能够追加源字符串；

（4）目标空间必须是可修改的；

（5）不能自己给自己追加！

模拟实现：

char* my_strcat(char* destination, const char* source) {
	assert(source && destination);
	char* ret = destination;
	while (*ret != '\0') ++ret;
	while (*ret++ = *source++);
	return destination;
}

4. strcmp

int strcmp(const char* str1, const char* str2);

功能：比较两个字符串大小

（1）第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字；

（2）第一个字符串等于第二个字符串，则返回0；

（3）第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字。

模拟实现：

int my_strcmp(const char* str1, const char* str2) {
	assert(str1 && str2);
	while (*str1 == *str2) {
		if (*str1 == '\0') return 0;
		++str1;
		++str2;
	}
	return *str1 - *str2;
}

二、长度受限的字符串函数

1. strncpy

char* strncpy(char* destination, const char* source, size_t num);

功能：拷贝num个字符从源字符串到目标空间

（1）如果源字符串长度小于num，则拷贝完源字符串后，在目标后面追加0，直到num个。

2. strncat

char* strncat(char* destination, const char* source, size_t num);

功能：追加num个字符从source指向字符串中到destination指向字符串末尾

（1）若source指向的字符串字符个数少于num个，则只将该字符串全部追加到目标末尾。

3. strncmp

int strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t num);

功能：比较两个字符串大小

（1）只比较到出现两个字符不一样，或一个字符串结束，或num个字符全部比较完。

三、其他字符串函数

1. strstr子串查找

char* strstr(const char* str1, const char* str2);

功能：查找字符串str2是否是str1的子串

（1）是，则返回子串在str1中的起始地址；

（2）不受，则返回NULL。

2. strtok切割字符串

char* strtok(char* str, const char* sep);

功能：字符串切割

（1）sep参数是一个字符串，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，并将其修改为'\0'结尾，返回一个指向这个标记的指针（注：strtok函数会修改被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分字符串时，一般都是使用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中的第一个标记，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。

3. strerror错误报告函数

char* strerror(int errnum);

功能：返回错误码所对应的错误信息

（1）C语言的库函数在执行失败时，会设置对应的错误码；

（2）strerror函数就是根据错误码，返回对应的文字（字符）信息。

（3）errno是C语言设置的全局错误码存放变量，库函数执行失败时，会自动将错误码存放到该变量中。

四、字符函数

1. 字符分类函数

函数	参数符合下列条件则返回真
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‘、'\v'
isdigit	十进制数字0~9
isxdigit	十六进制数字，包括十进制数字，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	字母或数字，a~z，A~Z，0~9
ispunct	标点符号，任何不属于数字或字母的图形字符
isgraph	任何图像字符
isprint	任何可打印字符，包括图形字符和空白字符

2. 字符转换函数

函数	介绍
int tolower(int c)	给入大写字母，返回小写字母；非大写字母则不改变
int toupper(int c)	给入小写字母，返回大写字母；非小写字母则不改变

五、内存函数

1. memcpy

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

功能：内存拷贝

（1）从source的位置开始向后拷贝num个字节的数据到destination的内存位置；

（2）该函数遇到'\0'时，并不会停下来；

（3）如果source和destination有任何的重叠，拷贝的结果都是未定义的。

模拟实现：

void* my_memcpy(void* destination, const void* source, size_t num) {
	assert(destination && source);
	char* buff = (char*)destination;
	char* src = (char*)source;
	while (num--) {
		*buff++ = *src++;
	}
	return destination;
}

2. memmove

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

功能：内存拷贝

（1）它与memcpy的区别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可重叠的；

（2）所以如果源内存块和目标内存块出现重叠，就使用memmove函数进行处理。

模拟实现：

void* my_memmove(void* destination, const void* source, size_t num) {
	assert(destination && source);
	char* buff = (char*)destination;
	char* src = (char*)source;
	if (buff < src) {
		while (num--) {
			*buff++ = *src++;
		}
	}
	else {
		while (num--) {
			*(buff + num) = *(src + num);
		}
	}
	return destination;
}

3. memcmp

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

功能：比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节

（1）若出现不相等的情况，则提取返回比较结果；

（2）只有完全相等，才会比较完num个字节。

4. memset

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

功能：内存设置

（1）从ptr位置开始设置num个字节，设置内容为value。