学C的第二十八天【字符串函数和内存函数的介绍（一）】

=========================================================================

相关代码gitee自取：C语言学习日记: 加油努力 (gitee.com)

 =========================================================================

接上期：

学C的第二十七天【指针的进阶（三）】_高高的胖子的博客-CSDN博客

 =========================================================================

                     

前言：

（1）.

C语言中对于字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身没有字符串类型，字符串通常放在 常量字符串 中或者 字符数组 中。

             

（2）.

字符串常量 适用于那些对其不做修改的字符串函数。

             

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

             

1 . 函数介绍

（1）. strlen()函数：求字符串(字符数组)长度

函数返回值类型和相关参数：

             

size_t strlen ( const char * str );

                    

（接收 常量字符指针 ，返回 无符号整数 ）

                    

注意事项：

（1）.

字符串是以 '\0' 作为结束标志，需要 string.h 头文件，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（不然统计个数为随机值）。

                

（3）.

注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ），如下：

                

（4）.

学会strlen函数的模拟实现（下面第2个模块有）

                     

---

                    

（2）. strcpy()函数：拷贝字符串

函数返回值类型和相关参数：

             

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

                     

（接收 目标空间指针 和 内容不能被修改的源字符串指针 ，返回 目标空间指针）

                    

注意事项：

（1）.

将 源字符串指针 指向的 字符串 复制到 目标空间指针 指向的空间 中，

包括 终止空字符，即 \0 ，并在该点停止。

                  

（2）.

源字符串必须以 '\0' 结束。

                

（3）.

会将源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间。

                

（4）.

目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。

                

（5）.

目标空间必须可变。

                

（6）.

学会strcpy函数的模拟实现（下面第2个模块有）

                     

---

                    

（3）. strcat()函数：追加字符串到另一字符串后

函数返回值类型和相关参数：

             

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

                     

（接收 目标空间指针 和 内容不能被修改的源字符串指针 ，返回 目标空间指针）

                    

注意事项：

（1）.

将源字符串的副本追加到目标字符串。

目的地中的 '\0' 被源字符串的第一个字符覆盖，

并且 '\0' 会在新字符串的末尾。

需要头文件。

                  

（2）.

源字符串必须以 '\0' 结束。

                

（3）.

目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。

                

（4）.

目标空间必须可修改。

             

（5）.

学会strlen函数的模拟实现（下面第2个模块有）

                     

---

                    

（4）. strcmp()函数：比较两个字符串的大小

函数返回值类型和相关参数：

             

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

             

（接收 两个常量字符串的首字符指针，返回 一个整数）

                    

注意事项：

（1）.

此函数开始比较时会比较每个字符串的第一个字符。

如果它们彼此相等，则继续比较下一对，

直到 字符不同 或 比较完所有字符都相同 为止。

                  

（2）. 标准规定：

                   

第一个字符串的字符 大于 第二个字符串的字符，则返回 大于0 的数字

（假设 “abcdef” 和 “abc” 比较，abc都相等，第四次比较时 e>\0，那么"abcdef"更大，返回 大于0 的数字）

             

第一个字符串的字符 等于 第二个字符串的字符，则 返回0

（假设 “abc” 和 “abc” 比较，abc都相等，第四次比较时 \0==\0，返回 0）

                         

第一个字符串的字符 小于 第二个字符串的字符，则返回 小于0 的数字

（假设 “abcdef” 和 “abq” 比较，a和b都相等，第三次比较时 c，那么"abq"更大，返回小于0 的数字）

                    

（3）.

学会strlen函数的模拟实现（下面第2个模块有）

                     

---

                    

（5）. strncpy()函数：拷贝字符串的num个字符

函数返回值类型和相关参数：

             

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

                   

（和 strcpy()函数 相同，只是参数多了个 拷贝的字符个数）

                    

注意事项：

（1）.

将 源字符串指针 指向的 字符串前num个字符 复制到 目标空间指针 指向的空间 中，

包括 终止空字符，即 \0 ，并在该点停止。（和strcpy()函数类似，但限制了拷贝个数）

                  

（2）.

从源字符串拷贝num个字符到目标空间。

                

（3）.

如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的空间后边追加0，直到num个。

                     

---

                    

（6）. strncat()函数：追加字符串的num个字符到另一字符串

函数返回值类型和相关参数：

             

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

                   

（和 strcat()函数 相同，只是参数多了个 拷贝的字符个数）

                    

注意事项：

（1）.

将源字符串的副本的num个字符追加到目标字符串。

目的地中的 '\0' 被源字符串的第一个字符覆盖，

并且 '\0' 会在新字符串的末尾。

（和strcat()函数类似，但限制了追加个数）

                  

（2）.

如果源字符串的长度小于num，也只追加 源字符串 的字符串，
    不会像strncpy一样补0。

                     

---

                    

（7）. strncmp()函数：在num个字符内比较两个字符串

函数返回值类型和相关参数：

             

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

            

（和 strcmp()函数 相同，只是参数多了个 限定在num个字符中比较）

                    

注意事项：

（1）.

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。

                        

---

                    

（8）. strstr()函数：在字符串中找子字符串

函数返回值类型和相关参数：

             

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

                   

（参数接收 两个常量字符串，返回 字符指针）

                    

注意事项：

（1）.

在 str1 中 找 str2 首次出现的地址，如果 str2 中没有 str1 则返回 空指针NULL。

        

（4）.

学会strstr函数的模拟实现（下面第2个模块有）

             

---

                    

（9）. strtok()函数：使用自定义分隔符对字符串进行分割

函数返回值类型和相关参数：

             

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

                      

（参数接收 被分割的字符串首字符地址 和 指定的分隔符指针，

返回 被分割的子字符串指针 ）

                    

注意事项：

（1）.

sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合

                  

（2）.

str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（把找到的标记变为 \0 ），

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。

                     

---

                    

（10）. strerror()函数：将错误码以字符串形式提供出来

函数返回值类型和相关参数：

             

char * strerror ( int errnum );

                      

（参数接收 错误码，返回 错误码的字符串信息地址）

                     

注意事项：

（1）.

库函数在执行时，发生了错误，会将一个错误码存放在 errno 这个变量中，

errno 是C语言提供的一个全局变量。

         

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

             

2 . 库函数的模拟实现

（1）. 模拟实现strlen()函数：

方法1：计数器方式

                

对应代码：

#include 
//方法1：计数器方式
size_t my_strlen(const char* str)
	//和库函数的strlen函数一样
	//返回值为无符号整型，参数为常量字符指针
{
	int count = 0; //计数器
	while (*str != '\0')
		//还没到结束符就继续统计
	{
		count++;//没到结束符就统计+1
		str++;//判断下一位
	}
	return count;//返回计数器
}

int main()
{
	size_t sz = my_strlen("abc");
	//使用模拟实现的strlen函数返回一个size_t（无符号整数）的数

	//进行打印：
	printf("%u\n", sz);
	//%u：打印无符号的数

	return 0;
}

                  

方法2：指针方式

                

对应代码：

#include 
//方法2：指针方式
size_t my_strlen(const char* str)
//和库函数的strlen函数一样
//返回值为无符号整型，参数为常量字符指针
{
	char* p = str;
	while (*p != '\0')
		//还没到结束符就继续统计
	{
		p++;//没指向结束符就判断下一位
	}

	return p-str;//用移动后的指针 - 原来的指针 == 字符串长度
}

int main()
{
	size_t sz = my_strlen("abc");
	//使用模拟实现的strlen函数返回一个size_t（无符号整数）的数

	//进行打印：
	printf("%u\n", sz);
	//%u：打印无符号的数

	return 0;
}

                  

方法3：迭代方式

                

对应代码：

#include 
//方法3：迭代方式
size_t my_strlen(const char* str)
//和库函数的strlen函数一样
//返回值为无符号整型，参数为常量字符指针
{
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;//如果第一个就指向\0，说明长度是0
	}
	else
	{
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	}
}

int main()
{
	size_t sz = my_strlen("abc");
	//使用模拟实现的strlen函数返回一个size_t（无符号整数）的数

	//进行打印：
	printf("%u\n", sz);
	//%u：打印无符号的数

	return 0;
}

                  

（2）. 模拟实现strcpy()函数：

主函数：

                    

模拟实现strcpy()函数：

                  

对应代码：

//模拟strcpy函数：
#include 
#include 
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
//返回值类型 和 参数 与库函数strcpy相同
//返回值设置为char*，是为了能够使用链式访问，把返回值作为其它函数的参数
{
	//保存目标空间指针原位置，方便最后进行返回
	char* ret = dest;

	//进行断言，两个指针都不为空指针，需要头文件
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);

	//只要 源字符串 还没指向 \0 就继续循环拷贝
	while (*src != '\0')
	{
		*dest = *src; //将源字符串的一位赋给目标空间
		//下次赋值下一位，所以要移动两个指针：
		dest++;
		src++;
	}

	//循环中没有将 \0 赋给目标空间，所以要加上：
	*dest = *src;
	//循环完后，dest移向了新位置，src在\0位置，所以直接赋值即可

	//返回拷贝后的目标指针原地址：
	return ret;
}

int main()
{
	//目标空间（字符数组）：
	char arr1[20] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
	//源字符串：
	char arr2[] = "hello world";

	my_strcpy(arr1, arr2); //使用模拟的函数来拷贝
	//arr1为目标空间指针，arr2为源字符串指针
	//将arr2指向的内容 拷贝到 目标空间指针中

	//打印拷贝结果：
	printf("%s\n", arr1);

	return 0;
}

                       

可进行化简：

                 

对应代码：

//模拟strcpy函数：
#include 
#include 
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
//返回值类型 和 参数 与库函数strcpy相同
//返回值设置为char*，是为了能够使用链式访问，把返回值作为其它函数的参数
{
	//保存目标空间指针原位置，方便最后进行返回
	char* ret = dest;

	//进行断言，两个指针都不为空指针，需要头文件
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);

	//只要 源字符串 还没指向 \0 就继续循环拷贝
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}

	//返回拷贝后的目标指针原地址：
	return ret;
}

int main()
{
	//目标空间（字符数组）：
	char arr1[20] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
	//源字符串：
	char arr2[] = "hello world";

	my_strcpy(arr1, arr2); //使用模拟的函数来拷贝
	//arr1为目标空间指针，arr2为源字符串指针
	//将arr2指向的内容 拷贝到 目标空间指针中

	//打印拷贝结果：
	printf("%s\n", arr1);

	return 0;
}

                

（3）. 模拟实现strcat()函数：

                  

对应代码：

//模拟strcat函数：
#include 
#include 
#include 

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	//进行断言，两个字符串都不为\0 (空)
	assert(dest);
	assert(src);

	//保存目标地址的原位置
	char* ret = dest;

	//找到目标字符串的\0,作为连接的起点：
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}

	//开始连接字符串，和strcpy是一样的
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}

	//返回连接后的目标空间指针：
	return ret;
}

int main()
{
	//目标空间（数组）：
	char arr1[20] = "hello";

	//源字符串：
	char arr2[] = " world";

	//使用模拟的自定义函数，将arr2连接到arr1后
	my_strcat(arr1, arr2);

	//打印连接后的新字符串:
	printf("%s\n", arr1);

	return 0;
}

                

（4）. 模拟实现strcmp()函数：

                  

对应代码：

//模拟strcmp函数：
#include 
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	while (*str1 == *str2)
		//两字符串同位置上的值相同的情况
	{
		if (*str1 == '\0')
			//同位置上都是\0说明两个字符串相同
		{
			return 0; //相同则返回 0
		}
		//不是\0，是其它值相同，则判断下一位
		str1++;
		str2++;
	}

	if (*str1 > *str2)
		//当前位置，字符串1的字符大于字符串的字符
	{
		return 1; //大于则返回大于0的数
	}
	else
		//当前位置，字符串1的字符小于字符串的字符
	{
		return -1; //小于则返回小于0的数
	}
}

int main()
{
	//使用自定义函数进行比较：
	int ret = my_strcmp("abq", "abc");

	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}

                

（5）. 模拟实现strstr()函数：

模拟的自定义函数：

                      

主函数：

                   

对应代码：

//模拟strncmp函数:
#include 
#include 
char* my_strstr(char* str1, char* str2)
{
	char* cp = str1; //开始进行判断的初始位置指针
	char* s1 = cp; //在arr1中的cp位置开始逐位进行匹配的指针
	char* s2 = str2; //在arr2中逐位进行匹配的指针

	//如果要找的子字符串为空指针，则返回str1：
	if (*str2 == '\0')
	{
		return str1;
	}

	while (*cp != '\0')
		// \0之后不可能找到arr2的内容
	{
		//开始匹配：
		s1 = cp; //让s1在初始位置开始进行逐位判断
		s2 = str2;

		while (*s1 != '\0' && *s2 != '\0' && *s1 == *s2)
			//两字符串都未到\0，如果当前位置的内容相同，则再循环判断下一位
		{
			s1++;
			s2++;
		}

		if (*s2 == '\0')
			//如果子字符串已经到了\0，
			//说明arr1中有arr2，匹配成功
		{
			return cp; 
			//匹配成功，则返回子字符串的初始位置
		}

		cp++; //判断arr1下一个初始位置
	}

	return NULL; //未找到则返回空指针
}

int main()
{
	char arr1[] = "abbbcdef";
	char arr2[] = "bbc";

	//使用自定义函数进行查找：
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
	if (ret != NULL)
	{
		printf("%s\n", ret);
	}
	else
	{
		printf("未找到");
	}

	return 0;
}