C进阶--字符函数和字符串函数介绍
✨ 更多细节参考 cplusplus.com/reference/cstring/
使用方式：
⭕ 求字符串长度
strlen
函数原型：
size_t strlen ( const char * str );作用：
获取字符串长度
✨补充：⭐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 ）
strlen函数的使用
#include
#include
int main ()
{
char buffer[256];
printf ("Enter a sentence: ");
gets (buffer);
printf ("The sentence entered is %u characters long.\n",(unsigned)strlen(szInput));
return 0;
} 运行结果：
strlen函数模拟实现
方法一：计数器
size_t my_strlen(const char* str)
{
int count = 0;
assert(str != NULL);
while (*str != '\0')
{
count++;
str++;
}
return count;
}方法二：递归
size_t my_strlen(const char* str)
{
if (*str == '\0')
return 0;
else
return my_strlen(str + 1) + 1;
}方法三：指针-指针
size_t my_strlen(const char* str)
{
const char* p = str;
while (*str != '\0')
str++;
return str - p;
}⭕ 长度不受限制的字符串函数
strcpy
函数原型：
char * strcpy ( char * destination, const char * source );函数功能：
将源指向的 C 字符串复制到目标指向的数组中
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
char str1[]="Sample string";
char str2[40];
char str3[40];
strcpy (str2,str1);
strcpy (str3,"copy successful");
printf ("str1: %s\nstr2: %s\nstr3: %s\n",str1,str2,str3);
return 0;
} ✨有源字符串必须以 '\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函数返回的是目标空间的起始地址
✨strcpy函数的返回类型的设置是为了实现链式访问
模拟实现：
char* my_strcpy(char*dest, const char* src)
{
char* ret = dest;
while(*dest++ = *src++)
;
return ret;
}strcat
函数原型：
char * strcat ( char * destination, const char * source );函数功能：
将源字符串的副本追加到目标字符串。目标中的终止空字符被源的第一个字符覆盖，并且在目标中由两者串联形成的新字符串的末尾包含一个空字符。
目的地和来源不得重叠。
⭐ 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。
函数使用：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include
int main()
{
char str[80];
strcpy(str, "these ");
strcat(str, "strings ");
strcat(str, "are ");
strcat(str, "concatenated.");
puts(str);
return 0;
} 目的地和来源不得重叠。所以不可以自己给自己追加喔（strcat（s,s);绝对不可以喔。♀️）
模拟实现：
char* my_strcat(char* dest, char* src)
{
assert(dest && src);
char* ret = dest;
//找目标空间中的\0
while (*dest)
dest++;
//拷贝
while (*dest++ = *src++)
;
return ret;
}strcmp
函数原型：
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );函数功能：
此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续以下对，直到字符不同或达到终止空字符。
ps:此函数执行字符的二进制比较。有关考虑特定于区域设置的规则的函数，请参阅 strcoll。
✨ 返回值：
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
函数使用：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main()
{
char key[] = "apple";
char buffer[80];
do {
printf("Guess my favorite fruit? ");
fflush(stdout);//刷新输出缓冲区
scanf("%79s", buffer);
} while (strcmp(key, buffer) != 0);
puts("Correct answer!");
return 0;
} fflush(stdout);作用：刷新输出缓冲区--更多欢迎进入主页查看文件系统与inode编号 有更详细的介绍
模拟实现：
✍ 代码实现：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
assert(s1 && s2);
while (*s1 == *s2)
{
if (*s1 == '\0')
{
return 0;//相等
}
s1++;
s2++;
}
//不相等
return *s1 - *s2;
}
int main()
{
char * s1 = "abcde";
char * s2 = "acbde";
char * s3 = "abcde";
char * s4 = "abbbbb";
printf("s1 vs s2 %d\n", my_strcmp(s1, s2));
printf("s1 vs s3 %d\n", my_strcmp(s1, s3));
printf("s1 vs s4 %d\n", my_strcmp(s1, s4));
return 0;
} 运行结果：
⭕ 长度受限制的字符串函数介绍
strncpy
函数原型：
char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );函数功能：
将源的第一个字符数复制到目标。如果在复制 num 个字符之前找到源 C 字符串的末尾（由 null 字符表示），则目标将填充零，直到总共写入 num 个字符为止。
⭐ 如果源长度超过 num，则不会在目标末尾隐式附加空字符。因此，在这种情况下，不应将目标视为以空结尾的 C 字符串（这样读取它会溢出）。
⭐ 目的地和来源不得重叠
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
char str1[]= "To be or not to be";
char str2[40];
char str3[40];
/* copy to sized buffer (overflow safe): */
strncpy ( str2, str1, sizeof(str2) );
/* partial copy (only 5 chars): */
strncpy ( str3, str2, 5 );
str3[5] = '\0'; /* null character manually added */
puts (str1);
puts (str2);
puts (str3);
return 0;
} 运行结果：
模拟实现：
char* my_strncpy(char* destination, const char* source, size_t n)
{
char* cp = destination;
int i = 0;
while (*source && i < n)
{
*cp++ = *source++;
i++;
}
for (int j = i; j < n; j++)
{
*cp++ = 0;
}
return destination;
}strncat
函数原型：
char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );函数功能：
将源的第一个数字字符追加到目标，外加一个终止空字符。
如果源中 C 字符串的长度小于 num，则仅复制终止空字符之前的内容。
函数使用：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
int main ()
{
char str1[20];
char str2[20];
strcpy (str1,"To be ");
strcpy (str2,"or not to be");
strncat (str1, str2, 6);
puts (str1);
return 0;
} 运行结果：
❓ 字符串自己给自己追加，如何？
对于strncat函数，它可以在目标字符串中追加源字符串的一部分内容，但不能直接将源字符串追加到自身。
模拟实现：
代码实现：
#include
#include
#include
char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t num) {
assert(dest && src);
char* ret = dest;
/*while (num--) {
*dest++ = *src++;
}*/
while (*dest != '\0') {
dest++;
}
size_t i = 0;
for (; src != 0 && i < num; i++) {
dest[i] = src[i];
}
return ret;
}
int main() {
char dest[20] = "hahaha";
char src[10] = "yyyyyy";
my_strncat(dest, src, 2);
printf("%s\n", dest);
return 0;
} 运行结果：
strncmp
函数原型：
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );函数功能：
比较两个字符串的字符
将 C 字符串 str1 的字符数与 C 字符串 str2 的字符数进行比较。
此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续使用以下对，直到字符不同，直到达到终止的空字符，或者直到两个字符串中的 num 字符匹配，以先发生者为准。
✨ 返回值：
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
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
int n;
puts ("Looking for R2 astromech droids...");
for (n=0 ; n<3 ; n++)
if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0)
{
printf ("found %s\n",str[n]);
}
return 0;
} 模拟实现：
int my_strncmp(const char *str1, const char *str2, int n)
{
assert(str1 != NULL&&str2 != NULL);
while(n--&&*str1 == *str2)
{
str1++;
str2++;
}
return *str1 - *str2;
}
⭕ 字符串查找
strstr
函数原型：
const char * strstr ( const char * str1, const char * str2 );
char * strstr (char * str1, const char * str2 );函数功能：查找子字符串
返回指向 str1 中第一次出现的 str2 的指针，如果 str2 不是 str1 的一部分，则返回一个空指针。
匹配过程不包括终止空字符，但它到此为止。
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
//查找出错误的sample并替换为正确的
char str[] ="This is a simple string";
char * pch;
pch = strstr (str,"simple");
if (pch != NULL)
strncpy (pch,"sample",6);
puts (str);
return 0;
} 运行结果：
模拟实现：
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
assert(str1 && str2);
const char* s1 = str1;
const char* s2 = str2;
const char* cur = str1;
while (*cur)
{
s1 = cur;
s2 = str2;
while (*s1 && *s2 && (*s1 == *s2))
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
{
return (char*)cur;
}
cur++;
}
return NULL;//找不到
}strtok
函数原型：
char * strtok ( char * str, const char * delimiters );函数功能：
将字符串拆分为以标记分开的字符串。
此函数的一系列调用将 str 拆分为标记，这些标记是由分隔符中的任何字符分隔的连续字符序列。
⭐ 在第一次调用时，该函数需要一个 C 字符串作为 str 的参数，其第一个字符用作扫描令牌的起始位置。在后续调用中，该函数需要一个空指针，并使用最后一个令牌末尾之后的位置作为扫描的新起始位置。
⭐ 为了确定标记的开头和结尾，该函数首先从起始位置扫描分隔符中未包含的第一个字符（该字符将成为标记的开头）。然后从令牌的开头开始扫描分隔符中包含的第一个字符，该字符将成为令牌的末尾。如果找到终止空字符，扫描也会停止。
⭐ 令牌的此结尾将自动替换为空字符，并且令牌的开头由函数返回。
一旦在对 strtok 的调用中找到 str 的终止空字符，则对此函数的所有后续调用（以空指针作为第一个参数）都将返回空指针。
⭐找到最后一个令牌的点由要在下一次调用中使用的函数在内部保留（不需要特定的库实现来避免数据争用）。
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
char str[] ="- This, a sample string.";
char * pch;
printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);
pch = strtok (str," ,.-");
while (pch != NULL)
{
printf ("%s\n",pch);
pch = strtok (NULL, " ,.-");
}
return 0;
} 模拟实现：
char* my_strtok(char* strToken, const char* strDelimit)
{
char* str1 = strToken;
char* temp = NULL;
char* str2 = (char*)strDelimit;
static char* pos = NULL;
if (str1 != NULL)
{
while (*str1)
{
str2 = (char*)strDelimit;
while (*str2 != '\0')
{
if ((*str1 == *str2))
{
if (*(str1 + 1) == '\0')
pos = NULL;
else
pos = str1;
*str1 = '\0';
return strToken;
}
str2++;
}
str1++;
}
}
else
{
if (pos != NULL)
{
str1 = pos + 1;
temp = pos + 1;
while (*str1)
{
str2 = (char*)strDelimit;
while (*str2 != '\0')
{
if ((*str1 == *str2))
{
pos = str1;
*str1 = '\0';
return temp;
}
str2++;
}
str1++;
}
pos = NULL;
return temp;
}
}
return NULL;
}⭕ 错误信息报告
strerror
函数原型：
char * strerror ( int errnum );函数功能：获得一个指向错误信息字符串的字符指针
⭐ 解释 errnum 的值，生成一个字符串，其中包含描述错误条件的消息，就像由库的函数设置为 errno 一样。
⭐ 返回的指针指向静态分配的字符串，程序不应修改该字符串。对此函数的进一步调用可能会覆盖其内容（不需要特定的库实现来避免数据争用）。
⭐ strerror 生成的错误字符串可能特定于每个系统和库实现。
函数使用：
#include
#include
#include
int main ()
{
FILE * pFile;
pFile = fopen ("unexist.ent","r");
if (pFile == NULL)
printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno));
return 0;
} ⭕ 内存操作函数
memcpy
函数原型：
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
函数功能：复制内存块
将字节数的值从源指向的位置直接复制到目标指向的内存块。
⭐ 源指针和目标指针指向的对象的基础类型与此函数无关;结果是数据的二进制副本。
⭐ 该函数不检查源中的任何终止空字符 - 它总是准确地复制字节数。
⭐ 为避免溢出，目标和源参数指向的数组大小应至少为字节数，并且不应重叠（对于重叠的内存块，memmove 是一种更安全的方法）。
函数使用：
#include
#include
struct {
char name[40];
int age;
} person, person_copy;
int main ()
{
char myname[] = "Pierre de Fermat";
/* using memcpy to copy string: */
memcpy ( person.name, myname, strlen(myname)+1 );
person.age = 46;
/* using memcpy to copy structure: */
memcpy ( &person_copy, &person, sizeof(person) );
printf ("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age );
return 0;
}
模拟实现：
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t count)
{
assert(dest && src);
void* ret = dest;
while (count--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}memmove
函数原型：
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
函数功能：
移动内存块
将字节数的值从源指向的位置复制到目标指向的内存块。复制就像使用了中间缓冲区一样，允许目标和源重叠。
⭐ 源指针和目标指针指向的对象的基础类型与此函数无关;结果是数据的二进制副本。
⭐ 该函数不检查源中的任何终止空字符 - 它总是准确地复制字节数。
⭐ 为避免溢出，目标参数和源参数指向的数组的大小应至少为字节数。
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
char str[] = "memmove can be very useful......";
memmove (str+20,str+15,11);
puts (str);
return 0;
}
模拟实现：
void* my_memmove(void* dest, const void*src, size_t count)
{
assert(dest && src);
void* ret = dest;
//1
if (dest < src)
{
//前->后
while (count--)
{
*(char*)dest = *(char*)(src);
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else
{
//后->前
while (count--)
{
*((char*)dest+count) = *((char*)src + count);
}
}
return ret;
}memcmp
函数原型：
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
函数功能：比较两个内存块
将 ptr1 指向的内存块的前 num 字节数与 ptr2 指向的第一个字节数进行比较，如果它们都匹配，则返回零，如果不匹配，则返回一个不同于零的值，表示哪个更大。
✴ 请注意，与 strcmp 不同，该函数在找到空字符后不会停止比较。
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";
int n;
n=memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) );
if (n>0) printf ("'%s' is greater than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
else if (n<0) printf ("'%s' is less than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
else printf ("'%s' is the same as '%s'.\n",buffer1,buffer2);
return 0;
}
模拟实现：
方式一：
int my_memcmp1(const void* p1, const void* p2, size_t count)//方法1
{
assert(p1);
assert(p2);
char* dest = (char*)p1;
char* src = (char*)p2;
while (count && (*dest == *src))
{
count--;
dest++;
src++;
}
if (count == 0)
return 0;
return *dest - *src;
}方式二：
int my_memcmp2(const void* p1, const void* p2, size_t count)//方法2
{
assert(p1);
assert(p2);
int ret = 0;
char* dest = (char*)p1;
char* src = (char*)p2;
while (count && (!(ret = (*dest - *src))))
{
dest++;
src++;
count--;
}
if (ret > 0)
{
return 1;
}
else if (ret < 0)
{
return -1;
}
return 0;
}memset
函数原型：
void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
函数功能：填充内存块
将 ptr 指向的内存块的第一个字节数设置为指定值（解释为无符号字符）。
函数使用：
#include
#include
int main ()
{
char str[] = "almost every programmer should know memset!";
memset (str,'-',6);
puts (str);
return 0;
}