【C语言】字符函数和字符串函数

目录

一、函数介绍及其模拟实现

1.strlen

2.strcpy

3.strcat

4.strcmp 

5.strncpy

6.strncat

 7.strncmp

8.strstr

 9.strtok

10.strerror 

 11.其他字符串函数

二、内存函数 

1.memcpy

 2.memove

3.memcmp


前言

在平时我们处理一些数据时,尤其是字符串,我们经常会用到库函数中的strlen、strcmp等,C语言本身是没有字符串类型的,字符串通常放在常量字符串和字符数组中。

一、函数介绍及其模拟实现

1.strlen

(1)函数头部

size_t strlen( const char *string );

(2)注意事项

  • 字符串以 '\0'作为结束标志,strlen函数返回的是在字符串'\0'前面出现的字符的个数(不含\0)
  • 参数指向的字符串必须要以\0结束
  • 函数的返回值是类型是 size_t 这是无符号整型(易错)

+

(3)strlen的使用 

#include
#include
int main()
{
	char* str = "abcef";
	int len = strlen(str);//获取字符串的长度
	printf("%d",len);
	return 0;
}

(4)strlen的模拟实现

//普通实现
#include
int my_strlen(char *str) 
{
	int count = 0;
	while (*str++) 
		count++;
	return count;
}
int main()
{
	char* str = "abcdef";
	int len = my_strlen(str);
	printf("%d",len);
	return 0;
}

//链式访问实现

#include
int my_strlen(char *str) 
{
	int count = 0;
	while (*str++) 
		count++;
	return count;
}
int main()
{
	char* str = "abcdef";
	printf("%d",my_strlen(str));//链式访问
	return 0;
}

//函数递归实现

#include
int my_strlen(char* str)
{
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return (1 + my_strlen(str + 1));
}
int main() 
{
	char* str = "abcdef";
	int len = my_strlen(str);
	printf("%d",len);
	return 0;
}

//指针-指针实现

//指针- 指针
#include
int my_strlen(char*str)
{
	char* end = str;
	while (*end)
		end++;
	return end - str;
}
int main() 
{
	char* str = "abcdef";
	int len = my_strlen(str);
	printf("%d",len);	
	return 0;
}

2.strcpy

(1)函数头部

char *strcpy( char *strDestination, const char *strSource ); 

(2)注意事项

  • 源字符串以'\0'结束。
  • 会将源字符串的’\0‘拷贝的目标空间
  • 目标空间必须足够大,以保证能放下源字符串
  • 目标空间必须可变 

 (3)strcpy的使用

#include
#include
int main() 
{
	char str1[20] = {0};
	char* str2 = "abcdef";
	strcpy(str1,str2);
	printf("%s",str1);
	return 0;
}
  •  (4)strcpy的模拟
#include
#include
char* my_strcpy(char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1&&str2);//断言避免指针为空
	char* ret = str1;
	while (*str1++ = *str2++)
		;
	return ret;
}
int main()
{
	char str1[20] = { 0 };
	char* str2 = "abcdef";
	printf("%s", my_strcpy(str1, str2));
	return 0;
}

3.strcat

(1)函数头部

char *strcat( char *strDestination, const char *strSource ); 

 (2)注意事项

  • 源字符必须以‘\0’结束
  • 目标空间必须有足够大能容纳下源字符串
  • 目标空间必须可以修改
  • strcat不能自己给自己追加

(3)strcat的使用

//strcat的使用
#include
#include
int main() 
{
	char str1[20] = "abcdef";
	char* str2 = "112233";
	strcat(str1,str2);
	printf("%s",str1);
	return 0;
}


(4)strcat的模拟实现

#include
#include
char* my_strcat(char*dest,const char*src) 
{
	char* ret = dest;
	while (*dest)
		dest++;
	while (*dest++ = *src++)
		;
	return ret;
}
int main()
{
	char str1[20] = "abcdef";
	char* str2 = "112233";
	my_strcat(str1, str2);
	printf("%s", str1);
	return 0;
}

【C语言】字符函数和字符串函数_第1张图片

4.strcmp 

【C语言】字符函数和字符串函数_第2张图片

(1)函数头部

int strcmp( const char *string1, const char *string2 );

(2)注意事项

  • 根据标准规定
  • 第一个字符串 大于 第二个字符串,返回大于0的数字
  • 第一个字符串 等于 第二个字符串 ,返回0
  • 第一个字符串 小于 第二个字符串,返回小于0的数字 

【C语言】字符函数和字符串函数_第3张图片

(3)strcmp的使用 

#include
#include
int main() 
{
	char* str1 = "abcdef";
	char* str2 = "aaaaaa";
	int ret = strcmp(str1,str2);//可以知道 str1>str2
	printf("%d",ret);//编译器返回一个大于0的数字
	return 0;
}

(4)strcmp的模拟实现

#include
#include
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()
{
	char* str1 = "abcdef";
	char* str2 = "aaaaaa";
	int ret = my_strcmp(str1, str2);
	printf("%d", ret);
	return 0;
}

我们发现上述字符串函数 的字符串长度不受到限制

接下来介绍几个长度受到限制的字符串函数


5.strncpy

(1)函数头部

char *strncpy( char *strDest, const char *strSource, size_t count );

(2)注意事项

  •  拷贝count个字符从源字符串到目标空间
  • 如果源字符小于count,则考完源字符串后,在目标的后面追加0,直到count个

(3)strncpy的使用

#include
#include
int main() 
{
	char str1[20] = "aa";
	char str2[] = "bbb";
	strncpy(str1,str2,5);
	printf("%s",str1);
	return 0;
}

接下来我们一下调试的内容

【C语言】字符函数和字符串函数_第4张图片

6.strncat

(1)函数头部

char *strncat( char *strDest, const char *strSource, size_t count );

(2)注意事项

  • 当源字符串小于count,并不会一直追加,而是追加完字符串的时候再加上‘\0’,目标是完成源字符串内容
  • 当等于count,会再追加一个上‘\0’
  • 没有额外追加

(3)strncat的使用

//strncat的使用
#include
#include
int main() 
{
	char str1[20] = "aaa";
	char* str2 = "bbc";
	strncat(str1,str2,3);
	printf("%s",str1);
	return 0;
}

 7.strncmp

(1)函数头部

int strncmp( const char *string1, const char *string2, size_t count );

(2)注意事项

  • 比较到出现另一个字符不一样,或者一个字符串结束,或者count个字符全部比较完

【C语言】字符函数和字符串函数_第5张图片

< 0   不匹配的第一个字符在 str1 中的值低于 str2 中的值

0   两个字符串的内容相等 

>0  第一个不匹配的字符在str1中的值比在str2中的值大

(3) strncmp的使用

//strncmp的使用
#include
#include
int main() 
{
	char* str1 = "aaab";
	char* str2 = "abba";
	int len = strncmp(str1,str2,2);//比较前两个字符
	printf("%d",len);
	return 0;
}


8.strstr

【C语言】字符函数和字符串函数_第6张图片

(1)函数头部

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

(2)注意事项

在str1中找  str2在(str1)第一次出现的位置

(3)strstr的使用
 

#include
#include
int main() 
{
	char* str1 = "abcxaxad";
	char* str2 = "xax";
	char* ret = strstr(str1,str2);
	printf("%s",ret);
	return 0;
}

【C语言】字符函数和字符串函数_第7张图片

(4)strstr模拟实现

//strstr的模拟实现
#include
#include
char* my_strstr(const char* str1,const char* str2) 
{
	assert(str1&&str2);
	char* cp = str1;
	char* p1 = str1;
	char* p2 = str2;
	while (cp) 
	{
		p1 = cp;//从cp指向的字符开始
		p2 = str2;//从子串的首字符开始
		while (*p1 == *p2 && *p1 && *p2) 
		{
			p1++;
			p2++;
		}
		if (*p2 == '\0')
			return cp;
		cp++;
	}
	return NULL;

}
int main() 
{
	char* str1 = "abcxaxad";
	char* str2 = "xax";
	char* ret = my_strstr(str1,str2);
	printf("%s",ret);
	return 0;
}

图解:

起始情况

【C语言】字符函数和字符串函数_第8张图片

找到的时候

 【C语言】字符函数和字符串函数_第9张图片

 9.strtok

(1)函数头部

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

(2)注意事项

  •  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

(3)strtok的使用 ( 把字符串根据 分隔符  分隔开来)

#include
#include
int main() 
{
	char* p = "[email protected]";
	const char* sep = "@.";
	char arr[30];
	char* str = NULL;
	strcpy(arr,p);//临时拷贝字符串
	for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
		printf("%s\n",str);
	return 0;
}

10.strerror 

返回错误码,所对应的错误信息(这里是程序运行时的错误)

在介绍其他知识:库函数在执行时,发生了错误,会将一个错误码存到errno这个变量中(全局变量)

(1)函数头部

char * strerror( int errnum );

(2)strerror的使用

#include
#include
#include
int main() 
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10;i++)
	{
		printf("%d is %s\n",i,strerror(i));//打印错误码 0到9的错误信息
	}
}

【C语言】字符函数和字符串函数_第10张图片


 11.其他字符串函数

字符分类函数
iscntr 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’,垂直制表符 ‘\v’

isdigit 十进制数字 0 - 9
isxdigit 十六进制数字 0 - 9 ,a - f
islower 小写字母 a- z
isupper 大写字母 A - Z
isalpha 字母 a - z , A - Z
isalnum 字母或者数字 a - z , A - Z,0 - 9
ispunct 标点符号,任何不属于字母和数字的图形字符
isgragh 任何图形字符
isprint 可以打印任何字符

根据上述字符函数,【例如】islower(a) 如果圆括里面的是小写字母,该函数就返回真。

二、内存函数 

1.memcpy

(1)函数头部 

void *memcpy( void *dest, const void *src, size_t count );

(2)注意事项

  • 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
  • 用来处理不重叠的内存拷贝,如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的
  • size_t  count 是 字节的个数

(3)memcp的使用

#include
#include
int main() 
{
	int arr1[] = {1,2,3,4,5};
	int arr2[20] = {0};
	//将arr1中的内容拷贝到arr2中
	memcpy(arr2,arr1,20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20;i++)
	{
		printf("%d ",arr2[i]);
	}
	return 0;
}

 (4)memcpy的模拟使用

//memcpy的模拟实现
#include
#include
void* my_memcpy(void* dest, const void *src ,size_t count) 
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	while (count--)//count表示的是字节的个数
	{
		//因为char类型是占一个字节
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return dest;
}
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[20] = {0};
	my_memcpy(arr2,arr1,40);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 20;i++)
	{
		printf("%d ",arr2[i]);
	}
	return 0;
}

 2.memove

(1)函数头部

void *memmove( void *dest, const void *src, size_t count );

(2)注意事项

  • 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,就是可以使用memmove进行处理​​​​​​
  • 用重叠的内存拷贝

(3)memmove的使用

#include
#include
int main()
{
	//这里我们给str自己拷贝一个123
	char str[] = "web online 123";
	memmove(str, str + 11,3);//可以用于重叠内存拷贝
	printf("%s",str);
	return 0;
}

 

  (4)memmove的模拟实现

//memmove的模拟实现
#include
#include
void* my_memmove(void* dest,const void* src,size_t num) 
{
	assert(dest&&src);
	void* ret = dest;
	//当地址src 小于 dest的时候
	if (dest < src) 
	{
		//这里我们src从前到后移动
		//前->后
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else 
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}

	}
	return ret;
}
int main()
{
	int arr1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	my_memmove(arr1, arr1 + 2,12);//前->后
	//my_memmove(arr1+5,arr1+2,12);//后->前
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10;i++)
	{
		printf("%d ",arr1[i]);
	}
	return 0;
}

前->后 

后->前

 

情况1

【C语言】字符函数和字符串函数_第11张图片

【C语言】字符函数和字符串函数_第12张图片

情况2

【C语言】字符函数和字符串函数_第13张图片

【C语言】字符函数和字符串函数_第14张图片

3.memcmp

(1)函数头部

int memcmp( const void *buf1, const void *buf2, size_t count );

(2)注意事项

  • 比较从buf1 和 buf2 指针开始的num个字节
  • The memcmp function compares the first count bytes of buf1 and buf2 and returns a value indicating their relationship.

  • 注意该函数的return value 

  • 【C语言】字符函数和字符串函数_第15张图片

(3)memcmp的使用

//memcmp的使用
#include
#include
int main()
{
	char buf1[] = "aabbcc2210";
	char buf2[] = "aabbcc2211";
	int n = 0;
	n = memcmp(buf1,buf2,sizeof(buf1));
	if (n > 0)
		printf("buf1大于buf2");
	else if (n < 0)
		printf("buf1小于buf2");
	else
		printf("buf1等于buf2");
	return 0;
}

【C语言】字符函数和字符串函数_第16张图片

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