【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;
} 
4.strcmp
(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
(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
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
< 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
(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;
} 
(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
找到的时候
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
}
} 
11.其他字符串函数
| 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
情况2
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
(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;
} 