【C语言】字符函数+字符串函数详解

前言：

前段时间学习了字符函数和字符串函数，这里写篇文章总结一下~
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注意：每个函数都有相应的头文件，切记不可遗漏

一.求字符串长度的函数

1.strlen

（1）strlen函数介绍

strlen函数简单一句话就是求字符串长度的，注意是字符串，也可以是字符数组。

总结为以下几点：

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’ 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
3.注意函数的返回值为size_t，是无符号的

strlen函数的使用

#include 
int main()
{
	char arr[] = "abcd";
	int len = strlen(arr);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

有以下代码：

int main()
{
	if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
	{
		printf("大于\n");
	}
	else
	{
		printf("小于等于\n");
	}
	return 0;
}

strlen(“abc”)是3，strlen(“abcdef”)是6，3-6=-3，不满足条件，所以认为答案是小于等于，其实这是错误的。我们要注意：strlen函数的返回值是无符号的，3是无符号的数，6是无符号的数，两个数相减还是无符号的数，无符号的数没有负数只有整数，所以是大于。
如果要进行修改，把strlen强制转换成int 类型即可。

if ((int)strlen("abc") - (int)strlen("abcdef") > 0)

（2）strlen函数的模拟实现

第一种方式：
计数器

#include 
size_t my_strlen(char* str)
{
	int count = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	char arr[] = "abcd";
	size_t len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

把字符数组传过去，str指向字符串的第一个元素，给个计数器，如果* str不为0，count加1，同时str地址加1，重复这样的过程，直到 * str等于0跳出循环，并且返回count 的值（count 的值就是字符串的长度）

第二种方式：
递归

int my_strlen(char* str)
{
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	else
	{
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	}
}
int main()
{
	char arr[] = "abcd";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

如果*str=0，就直接返回0；如果不是，返回1加再次调用这个函数，字符串的地址往后移动，进入这个函数再判断，循环这个过程，直到遇到\0。

第三种方式：
指针-指针

int my_strlen(char* str)
{
	char* p = str;
	while (*p != '\0')
	{
		p++;
	}
	return p - str;
}
int main()
{
	char arr[] = "abcd";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

把str的地址赋给指针p，p指向的是字符串首元素的地址，解引用p如果不为斜杠0，地址+1，遇到斜杠0，返回此时p的地址减去字符串首元素的地址，就是字符串的长度。

二.长度不受限制的字符串函数

1.strcpy

（1）strcpy函数介绍

strcpy的作用是拷贝字符串，把源头字符串拷贝到目标空间去
总结为以下几点：

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，以确保能存放源字符串。
目标空间必须可变。

strcpy函数的使用

#include  
int main()
{
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "abcdef";
	strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

验证是否拷贝了斜杠0：

	char arr1[20] = "ssssssssssss";

如果有斜杠0，则第7个” s “将被覆盖成斜杠0

还有一种情况，如果把字符串写成这样：

char arr2[7] = { 'a','b','c','d','e','f','\0' };

在这末尾记住要加上斜杠0，否则运行错误

目标空间必须可变：

char* arr1 = "xxxxxxxxxxx";

此时arr1是常量字符串，不可改，所以这样写也不行。

（2）strcpy函数的模拟实现

char* my_strcpy(char* dest, const char* str)
{
	assert(dest != NULL);
	assert(str != NULL);
	char* a = dest;
	while (*dest++ = *str++)
	{
		;
	}
	return a;
}
int main()
{
	char arr1[20] = { 0 };
	char arr2[] = "abcdef";
	my_strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

将str的字符串拷贝给dest，所以str用const修饰，防止改变；用assert保证两个指针的有效性，防止为空指针；当str的值不为斜杠0时，把值赋给dest，同时两边地址++，当str是斜杠0时，把斜杠0拷贝给dest，此时dest为斜杠0跳出循环；在此之前，用一个字符指针变量先把dest保存起来，最后返回这个指针变量。

2.strcat

（1）strcat函数介绍

strcat函数的作用是把源头字符串接到目标空间后面

总结一下：

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。
目标空间必须可修改。

strcat函数的使用：

int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

目标空间必须有斜杠0，这样才能知道从哪开始接加字符串（覆盖了目标空间的斜杠0）；源字符串也必须有斜杠0，这样才知道把多少字符串的内容接到目标空间后面（包括源字符串的斜杠0），并且目标空间必须足够大。

（2）strcat函数的模拟实现

char* my_strcat(char* dest, char* str)
{
	assert(dest);
	assert(str);
	char* a = dest;
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	while (*dest++ = *str++)
	{
		;
	}
	return a;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "hello";
	char arr2[] = "world";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

将str的字符串拷贝给dest，所以str用const修饰，防止改变；用assert保证两个指针的有效性，防止为空指针；当解引用dest不为0，地址++，直到遇到斜杠0跳出循环；后面的跟strcpy函数的模拟实现相同。

字符串不可自己给自己加，否则会死循环。

3.strcmp

（1）strcmp函数介绍

strcmp函数作用是比较两个字符串，比较对应字符的大小

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

strcmp函数的使用：

int main()
{
	int len = strcmp("abc", "abb");
	printf("%d\n", len);//>0  
	int len1 = strcmp("abc", "abw");
	printf("%d\n", len1);//<0
	int len2 = strcmp("abc", "abc");
	printf("%d\n", len2);//=0
	return 0;
}

（2）strcmp函数的模拟实现

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);
}
int main()
{
	int len = my_strcmp("abc", "abb");
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

返回的是整数，所以返回的类型是int 类型；两个字符串拿来作比较，所以用const防止被修改；用assert保证两个指针的有效性，防止为空指针；当两个字符串对应的字符相等时，两个地址同时++，只要有一个为斜杠0，两个字符串相等，返回0；如果不是，返回第一个字符串减去第二个字符串的数值。（返回3种情况：小于0，等于0，大于0，具体返回的值为多少不确定）

三.长度受限制的字符串函数

1.strncpy

strncpy函数的作用与strcpy函数类似，只是长度受限制
总结：

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。

strncpy函数的使用：

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "xxxxxxxxx";
	strncpy(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

如果源字符串的个数小于要拷贝的个数，则补上\0。

2.strncat

strncat函数的作用与strcat函数类似，只是长度受限制

strncat函数的使用：

int main()
{
	char arr1[20] = "abcdef";
	char arr2[] = "xxxxxxxxx";
	strncat(arr1, arr2, 5);
	printf("%s\n", arr1);
	return 0;
}

arr1后面加5个x，同时还有\0。

3.strncmp

strncmp函数的作用与strcmp函数类似，只是长度受限制

strncmp函数的使用：

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "abcqty";
	int len = strncmp(arr1, arr2, 3);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

只比较两个字符串的前3个字符，则相等；如果限制的个数是4，则小于0。

四.字符串查找函数

1.strstr

（1）strstr函数介绍

strstr函数的作用：找str2字符串中与str1有共同的字符串，相当于str2是str1的子集，找到了则在str1与str2相同的位置开始打印str1，没找到则返回空（null）

int main()
{
	char arr1[] = "abcdefghi";
	char arr2[] = "cde";
	char* len = strstr(arr1, arr2);
	printf("%s\n", len);
	return 0;
}

（2）strstr函数的模拟实现

char* my_strstr(char* str1, char* str2)
{
	char* cp = str1;
	char* s1 = cp;
	char* s2 = str2;
	if (*str2 == '\0')
	{
		return str1;
	}
	while (*cp)
	{
		s1 = cp;
		s2 = str2;
		while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2)
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')
			return cp;
		cp++;
	}
	return NULL;
}
int main()
{
	char arr1[] = "abbbcdef";
	char arr2[] = "bbc";
	char* len = my_strstr(arr1, arr2);
	if (len != NULL)
	{
		printf("%s\n", len);
	}
	else
		printf("找不到\n");
	return 0;
}

cp：从这个位置开始打印的参数；
s1、s2：两个用来匹配两个字符串是否有相同子字符串的参数；
cp、s1从str1的首字符开始，s2从str2的首字符开始，在匹配之前先判断str2是否为空，如果是，则返回str1（直接打印arr1）。cp是开始打印的起始位置，如果它遍历完（遇到斜杠0，则返回空，找不到），如果不为斜杠0，进入第一层循环，把此时的cp的位置赋给s1，s2再刷新到str2的首字符位置，进入第二层循环，如果s1不为0，s2，不为0，并且两个相等，则s1和s2的地址++；如果s1与s2不相等了，跳出第二层循环，cp地址++，然后再进入第一层循环，把地址+1后的cp赋给s1，s2又刷新到str2首字符的位置，重复上面的过程，如果s1为0，则返回空，找不到；如果s2为0，说明已经找到了，返回cp的地址，然后开始打印的位置就从cp的地址开始打印str1。

2.strtok

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

总结以下几点：

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函数的使用：

int main()
{
	char arr[] = "abcd#efg.hi@789";
	char copy[30];
	strcpy(copy, arr);
	char sep[] = "#.@";
	char* len = NULL;
	for (len = strtok(copy, sep); len != NULL; len = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", len);
	}
	return 0;
}

五.错误信息报告函数

1.strerror

strerror函数的作用是返回错误码，所对应的错误信息。
库函数在执行的时候，如果发生了错误，会将一个错误码存放在errno这个变量中，errno是全局变量。

#include 
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d: %s\n", i, strerror(i));
	}
	return 0;
}

打印出0~9的错误信息：

六.字符分类函数

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

七.字符转换函数

int tolower ( int c );

功能：把大写字母字符转换成小写，非大写字母字符不做处理，头文件是

int toupper ( int c );

功能：把小写字母转换成大写，非小写字母字符不做处理，头文件是

感谢大家的观看 ~ ~ ~ ~ ~