不可忽视的字符函数与字符串函数：它们如何改变你的编程世界
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文章目录
- 一、前言
- 二、字符函数
-
- 1. 字符分类函数：
- 2. 字符转换：
- 三、长度不受限制的字符串函数（头文件都是 `
`） -
- 1. strlen函数
-
- 【易错题】：
- strlen 的模拟实现
- 2. stcpy函数
-
- 【易错点】：
- strcpy 的模拟实现
- 3. strcat 函数
-
- 【注意事项】：
- strcat 的模拟实现
- 4. strcmp 函数
-
- 【注意事项】：
- strcmp 的模拟实现
- 四、长度受限制的字符串函数（strncpy、strncat、strncmp）
-
- 1. strncpy 函数
-
- 【注意事项】：
- 【实例】：
- 2. strncat 函数
-
- 【注意事项】：
- 【实例】：
- 3. strncmp 函数
-
- 【注意事项】：
- 【实例】：
- 五、特殊字符串函数
-
- 1. strstr 函数
-
- 【注意事项】：
- strstr 的模拟实现
- 2. strtok 函数
-
- 【注意事项】：
- 【实例】：
- 3. strerror 函数
-
- 【拓展】：
- 【注意事项】：
- 【实例】：
- 3.perror 函数 `（printf + strerror）`
-
- 【注意事项】：
- 【实例】：
一、前言
在编程中，字符函数和字符串函数是非常重要的工具。它们可以用于处理字符串、操作字符和执行各种操作，如
转换大小写、替换字符、查找子字符串等等。掌握这些函数可以帮助我们编写更高效、更易于维护的代码。
C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是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中或者字符数组中。
字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数。
二、字符函数
1. 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（根据标准 ASCII 字符集，控制字符的 ASCII 编码介于 0x00 (NUL) 和 0x1f (US) 之间，以及 0x7f (DEL)，某些平台的特定编译器实现还可以在扩展字符集（0x7f 以上）中定义额外的控制字符。） |
| 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 | 任何有图形法表示的字符（带有图形表示法的字符是除了空白字符（比如 ’ '）以外的所有可打印的字符） |
| isprint | 任何可打印字符，包括图形字符和空白字符 |
ps： 以上字符分类函数的头文件都是 非0 的真值，不满足条件是返回的值都是 0。
2. 字符转换：
【函数原型】：
int tolower ( int c );//转换成小写字母
int toupper ( int c );//转换成大写字母
【案例】：
// example
#include 
三、长度不受限制的字符串函数（头文件都是
| 功能 | 函数 |
|---|---|
| 求字符串长度 | strlen |
| 长度不受限制的字符串函数 | strcpy、strcat、strcmp |
| 长度受限制的字符串函数介绍 | strncpy、strncat、strncmp |
| 字符串查找 | strstr、strtok |
| 错误信息报告 | strerror |
1. strlen函数
声明：
size_t strlen(const char *str);
参数：
str- - - 要计算长度的字符串。返回值：
- 该函数返回字符串的长度。
- 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')。 - 参数指向的字符串必须要以
'\0'结束。 - 注意函数的返回值为
size_t，是无符号的（ 易错 ）
【易错题】：
#include 此代码的输出结果是
str2>str1，因为strlen的返回值类型是size_t --> unsigned int，使用本以为3-6的结果为-3，但是-3被看成是一个无符号整型，则表示一个非常大的数。
strlen 的模拟实现
【计数实现】
//计数实现
#include【递归实现】
//递归实现
#include【指针运算实现】
#include2. stcpy函数
声明：
char* strcpy(char * dest, const char * src );
参数
dest- - - 指向用于存储复制内容的目标数组。src- - - 要复制的字符串。返回值
- 该函数返回一个指向最终的目标字符串
dest的指针。
【易错点】：
- C 库函数
char *strcpy(char *dest, const char *src)把src所指向的字符串复制到dest。需要注意的是如果目标数组dest不够大，而源字符串的长度又太长，可能会造成缓冲溢出的情况。 - 源字符串必须以
'\0'结束。否者，strcpy无法判断在拷贝字符串时该拷贝到什么位置结束。 strcpy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 的模拟实现
//strcpy模拟实现
#include3. strcat 函数
声明：
char * strcat ( char * dest, const char * src );
参数
dest- - - 指向目标数组，该数组包含了一个 C 字符串，且足够容纳追加后的字符串。src- - - 指向要追加的字符串，该字符串不会覆盖目标字符串。返回值
- 该函数返回一个指向最终的目标字符串
dest的指针。
【注意事项】：
- C 库函数 char *strcat(char *dest, const char *src) 把 src 所指向的字符串追加到 dest 所指向的字符串的结尾（包括
'\0'）。 - 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。
- 不能实现自己给自己追加字符串的操作，会导致死循环。（原因是在追加时会破坏自己字符串里的内容，找不到追加结束标志 ‘\0’）
strcat 的模拟实现
//strcat函数，返回的是目标空间的起始地址
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
char* ret = dest;
assert(dest && src);
//1. 找到目标空间的末尾
while (*dest != '\0')
{
dest++;
}
//2. 数据追加
while (*dest++ = *src++) //追加到 '\0'跳出循环
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = "abc";
char arr2[] = "def";
my_strcat(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1); //结果是 abcdef
return 0;
}
4. strcmp 函数
声明：
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
参数
str1- - - 要进行比较的第一个字符串。str2- - - 要进行比较的第二个字符串。返回值
该函数返回值如下：
- 如果返回值
小于 0，则表示str1 小于 str2。- 如果返回值
大于 0，则表示str1 大于 str2。- 如果返回值
等于 0，则表示str1 等于 str2。
【注意事项】：
- C 库函数
int strcmp(const char *str1, const char *str2)把str1所指向的字符串和str2所指向的字符串进行比较。 - 标准规定：
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 的模拟实现
// strcmp 的模拟实现
#include 四、长度受限制的字符串函数（strncpy、strncat、strncmp）
头文件
1. strncpy 函数
声明
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
参数
dest- - - 指向用于存储复制内容的目标数组。src- - - 要复制的字符串。n- - - 要从源中复制的字符数。返回值
- 该函数返回最终复制的字符串。
【注意事项】：
- C 库函数
char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n)把src所指向的字符串复制到dest，最多复制n个字符。当src的长度小于n时，dest的剩余部分将用空字节填充。 - 拷贝
n个字符从源字符串到目标空间。 - 如果源字符串的长度小于
n，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到n个。
【实例】：
#include 
2. strncat 函数
声明
char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);
参数
dest- - - 指向目标数组，该数组包含了一个 C 字符串，且足够容纳追加后的字符串，包括额外的空字符。src- - - 要追加的字符串。n- - - 要追加的最大字符数。返回值
- 该函数返回一个指向最终的目标字符串 dest 的指针。
【注意事项】：
- C 库函数
char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n)把src所指向的字符串追加到dest所指向的字符串的结尾，直到n字符长度为止。
【实例】：
#include 
3. strncmp 函数
声明
int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t n);
参数
str1- - - 要进行比较的第一个字符串。str2- - - 要进行比较的第二个字符串。n- - - 要比较的最大字符数。返回值
该函数返回值如下：
- 如果返回值
< 0，则表示str1 小于 str2。- 如果返回值
> 0，则表示str1 大于 str2。- 如果返回值
= 0，则表示str1 等于 str2。
【注意事项】：
- strncmp() 是一个标准库函数，用于比较两个字符串的
前 n 个字符是否相等。 - strncmp() 函数通常用于比较两个字符串，以确定它们是否相等或哪个字符串在字典顺序上更小。
- C 库函数
int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t n)把str1和str2进行比较，最多比较前n个字符
【实例】：
/* strncmp example */
#include 
五、特殊字符串函数
头文件
1. strstr 函数
声明
char *strstr(const char *str1, const char *str2);
参数
str1- - - 要被检索的 C 字符串。str2- - - 在 haystack 字符串内要搜索的小字符串。返回值
- 该函数返回在
str1中第一次出现str2字符串的位置，如果未找到则返回null。
【注意事项】：
- C 库函数
char *strstr(const char *str1, const char *str2)在字符串str1中查找第一次出现字符串str2的位置，不包含终止符'\0'。
strstr 的模拟实现
//strstr 的模拟实现
#include2. strtok 函数
声明
char *strtok(char *str, const char *sep);
参数
str- - - 要被分解成一组小字符串的字符串。sep- - - 包含分隔符的 C 字符串。返回值
- 该函数返回被分解的
第一个子字符串，如果没有可检索的字符串，则返回一个空指针。
【注意事项】：
- C 库函数
char *strtok(char *str, const char *sep)分解字符串str为一组字符串，sep为分隔符。 - 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。
【实例】：
#include 
3. strerror 函数
声明
char *strerror(int errnum);
参数
errnum- - - 错误号，通常是errno。返回值
- 该函数返回一个
指向错误字符串的指针，该错误字符串描述了错误errnum。
【拓展】：
- C 语言不提供对错误处理的直接支持，但是作为一种系统编程语言，它以返回值的形式允许您访问底层数据。在发生错误时，大多数的 C 或 UNIX 函数调用返回 1 或 NULL，同时会设置一个错误代码 errno，该错误代码是
全局变量，表示在函数调用期间发生了错误。我们可以在errno.h头文件中找到各种各样的错误代码。- 所以，C 程序员可以通过检查返回值，然后根据返回值决定采取哪种适当的动作。开发人员应该在程序初始化时，把 errno 设置为 0，这是一种良好的编程习惯。0 值表示程序中没有错误。
以下是C语言中 0~9 的错误码对应的错误信息：
【注意事项】：
- C 库函数
char *strerror(int errnum)从内部数组中搜索错误号errnum，并返回一个指向错误消息字符串的指针（这个字符串是对应的错误信息）。strerror生成的错误字符串取决于开发平台和编译器。
【实例】：
//打开文件的例子
//fopen 以读的形式打开文件
// 如果文件存在，打开成功
// 如果文件不存在，打开失败
#include 
3.perror 函数 （printf + strerror）
声明
void perror(const char *str);
参数
str- - - 这是 C 字符串，包含了一个自定义消息，将显示在原本的错误消息之前。返回值
- 该函数不返回任何值。
【注意事项】：
- C 库函数
void perror(const char *str)把一个描述性错误消息输出到标准错误stderr。首先输出字符串str，后跟一个冒号，然后是一个空格。 - 可以把
perror函数的功能理解为printf + strerror
【实例】：
//打开文件的例子
//fopen 以读的形式打开文件
// 如果文件存在，打开成功
// 如果文件不存在，打开失败
#include 
今天的内容到此就结束了，其中有很多细节的知识点需要大家细细品味，祝大家在成为大佬的路上越走越远，成为一名优秀的程序猿