C语言 - 字符函数和字符串函数
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- 前言
- 1. 字符分类函数
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- islower 是能够判断参数部分的 c 是否是⼩写字⺟的。 通过返回值来说明是否是⼩写字⺟，如果是⼩写字⺟就返回⾮0的整数，如果不是⼩写字⺟，则返回0。
- 2. 字符转换函数
- 3. strlen的使⽤和模拟实现
-
- 计算字符串长度，遇到\0才结束。
- 案例3： 指针-指针的⽅式：在数组里面，等于指针与指针之间的元素个数。
- 4. strcpy 的使⽤和模拟实现
-
- 返回首元素地址
- 比如说： 常量字符串是不可以修改的，所以字符串函数基本上是对于字符串数组来说的。
- 输出结果：  这里把\0，也给输出过去了，遇到\0，结束打印。
- strcpy的模拟实现:
- 4. 1 strncpy 函数的使⽤
-
- 限制字符串长度复制
- 5. strcat的使⽤和模拟实现
-
- 作用：链接两个字符串，返回首元素地址
- 5.1 模拟实现strcat函数：
- 5.2 strncat函数的使⽤
-
- 限制字符串长度链接
- 符串的⻓度⼩于num的时候，只会将字符串中到\0 的内容追加到字符串末尾，怎么理解，来看代码：
- 6. strcmp的使⽤和模拟实现
-
- 作用：比较两字符串的大小 大小的比较方式：从左到右比较每个字符的ASCLL的值，只要前面字符大，则字符串大。
- 6.1strcmp函数的模拟实现：
- 7.strncmp函数的使⽤
-
- 限制字符串长度比较
- 8. strstr 的使⽤和模拟实现
-
- 功能：从字符串1中找出字符串2
- 返回的是地址
- 8.1strstr的模拟实现：
- 9. strtok 函数的使⽤
-
- 第1次找：strtok在后面找不到sep，也就是找不到存放在sep的特殊字符，就会返回NULL，如果找到就返回切割字符串的首字符地址，并把字符1和sep存放特殊字符一样的换成\0， 第2次NULL解析:如果输入很乱，不知道第2次找的首字符的地址在哪里，但函数记住了，第2次只要传NULL函数就可以找到第2次开始的位置。所以第2次传参只要传NULL和sep（查找的特殊字符）就可以了。
前言
目的：学习主要常见字符串和字符串函数，及其部分函数的模拟过程。
1. 字符分类函数
C语⾔中有⼀系列的函数是专⻔做字符分类的，也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的。
这些函数的使⽤都需要包含⼀个头⽂件是 ctype.h。
这些函数的使⽤⽅法⾮常类似，我们就讲解⼀个函数的事情，其他的⾮常类似：
int islower ( int c );
islower 是能够判断参数部分的 c 是否是⼩写字⺟的。
通过返回值来说明是否是⼩写字⺟，如果是⼩写字⺟就返回⾮0的整数，如果不是⼩写字⺟，则返回0。
案例1：
写⼀个代码，将字符串中的⼩写字⺟转⼤写，其他字符不变。
#include 输出结果：
把字符数组的所有内容都改成大写。
2. 字符转换函数
C语⾔提供了2个字符转换函数：
int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写
int toupper ( int c ); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写
上⾯的代码，我们将⼩写转⼤写，是-32完成的效果，有了转换函数，就可以直接使⽤ tolower 函
数。
案例2：
#include 这里和案例1不同，案例1是- 32，是减去ASCLL的值得到大写字母。案例2是函数内部运算的。
3. strlen的使⽤和模拟实现
函数内容：
计算字符串长度，遇到\0才结束。
size_t strlen ( const char * str );
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（ 易错 ）。
4. strlen的使⽤需要包含头⽂件
strlen的模拟实现：
案例1：
//计数器⽅式
int my_strlen(const char * str)
{
int count = 0;
assert(str);//断言一下，执行函数之前不为NULL指针。
while(*str){//str == \0,时停止。
count++;
str++;
}
return count;
}
案例2：
递归的方式，实现计数，同时不创建临时变量。
//不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char * str)
{
assert(str);
if(*str == '\0'){
return 0;
}
else
return 1+my_strlen(str+1);
}
分析：
案例3：
指针-指针的⽅式：在数组里面，等于指针与指针之间的元素个数。
int my_strlen(char *s)
{
assert(str);
char *p = s;
while(*p != ‘\0’ )
p++;
return p-s;
}
4. strcpy 的使⽤和模拟实现
函数库内容：
char* strcpy(char * destination, const char * source );
返回首元素地址
- 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
- 会将源字符串中的 ‘\0’ 拷⻉到⽬标空间。
- ⽬标空间必须⾜够⼤，以确保能存放源字符串。
- ⽬标空间必须可修改。
比如说：
常量字符串是不可以修改的，所以字符串函数基本上是对于字符串数组来说的。
案例1：
把字符串”holle“复制到str1 + 4开始的位置
#include输出结果：
这里把\0，也给输出过去了，遇到\0，结束打印。
strcpy的模拟实现:
实现代码：
char *my_strcpy(char *dest, const char*src){
char *ret = dest;//记录开始位置
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while((*dest++ = *src++)){//当src == '\0'时，赋值且停下。
;
}
return ret;
}
4. 1 strncpy 函数的使⽤
限制字符串长度复制
- 拷⻉num个字符从源字符串到⽬标空间。
- 如果源字符串的⻓度⼩于num，则拷⻉完源字符串之后，在⽬标的后边追加0，直到num个。
char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
上面案例strcpy案例1代码，若要将字符串2的前n个字符复制到str1中，就可以使用strncpy。代码2：
#include输出结果：
这里刚刚好没有把\0复制到str1中，当然还有一种案例,就是超出str2的长度会怎么样呢？
案例3：
#include调试一下：
超出的都变成了\0.
5. strcat的使⽤和模拟实现
作用：链接两个字符串，返回首元素地址
注意：
- 源字符串必须以 ‘\0’ 结束。
2.⽬标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪⾥开始。
3.⽬标空间必须有⾜够的⼤，能容纳下源字符串的内容。
4.⽬标空间必须可修改。
5.链接时，字符串1的\0被字符串2覆盖。
链接字符串2可以是字符串常量。
代码1：
#include输出结果：
5.1 模拟实现strcat函数：
char *my_strcat(char *dest, const char*src){
char *ret = dest;//记录首元素地址
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while(*dest){//dest ！= \0,就++。
dest++;
}
while((*dest++ = *src++)){//把\0覆盖，把字符串2链接到字符串1
;
}
return ret;
}
5.2 strncat函数的使⽤
限制字符串长度链接
函数内容：
char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
将source指向字符串的前num个字符追加到destination指向的字符串末尾，再追加⼀个 \0 字
符
如果source 指向的字符串的⻓度⼩于num的时候，只会将字符串中到
\0 的内容追加到destination指向的字符串末尾
符串的⻓度⼩于num的时候，只会将字符串中到\0 的内容追加到字符串末尾，怎么理解，来看代码：
案例1：
把字符串2前面4个字符连接到字符串1
#include调试一下：
这里提前加了\0，提前结束了字符串1。
6. strcmp的使⽤和模拟实现
作用：比较两字符串的大小
大小的比较方式：从左到右比较每个字符的ASCLL的值，只要前面字符大，则字符串大。
• 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
案例1：
#include输出结果分析：
6.1strcmp函数的模拟实现：
int my_strcmp (const char * str1, const char * str2)
{
int ret = 0 ;
assert(src != NULL);
assert(dest != NULL);
while(*str1 == *str2){//比较sacll的值
if(*str1 == '\0')//如果*str1 和 str2等于\0,字符串相等。
return 0;
str1++;
str2++;
}
return *str1-*str2;//如果有字符不相等的比较ASCLL的值，返回。
}
这就是strcmp函数的模拟实现了。
7.strncmp函数的使⽤
限制字符串长度比较
函数内容：
int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
**⽐较str1和str2的前num个字符，如果相等就继续往后⽐较，最多⽐较num个字⺟，如果提前发现不⼀样，就提前结束，**⼤的字符所在的字符串⼤于另外⼀个。如果num个字符都相等，就是相等返回0。
案例1：
int main()
{
char str1[] = "zheng";
char str2[] = "zhao";
int ret = strncmp(str1, str2, 3);
if (ret > 0) {
puts("大于");
}
else if (ret == 0){
puts("等于");
}
else {
puts("小于");
}
return 0;
}
那如果把限制长度变成2呢？
输出结果：
等于，因为前面两个字符相同。
8. strstr 的使⽤和模拟实现
功能：从字符串1中找出字符串2
函数内容：
char * strstr ( const char * str1, const char * str2);
返回的是地址
函数返回字符串str2在字符串str1中第⼀次出现的位置。
字符串的⽐较匹配不包含 \0 字符，以 \0 作为结束标志。
案例1：
#include 输出结果：
说明什么？说明strstr函数记录相同字符串在str的地址，也可以去掉代码的注释内容，链接完整。
去掉注释后的输出结果：
8.1strstr的模拟实现：
char * my_strstr (const char * str1, const char * str2)
{
char *cp = (char *) str1;//记录首元素地址
char *s1, *s2;
if ( !*str2 )//空指针取反为真
return((char *)str1);
while (*cp）{
s1 = cp;
s2 = (char *) str2;
while ( *s1 && *s2 && !(*s1-*s2) )//s1,s2不等于\0,且*s1和*s2相同
s1++, s2++;
if (!*s2)//s2等于\0时
return(cp);//返回找到字符串1找到相同字符串2的起始地址。
cp++;//如果找不到cp++
}
return(NULL);
}
int main()
{
char arr1[] = "abbbcdf";
char arr2[] = "bbc";
char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
if (ret != NULL) {
printf("%s\n", ret);
}
else {
printf("找不到\n");
}
return 0;
}
分析如图：
重点：可以用char*pr接收返回地址，如果找不到会返回空指针，所以最好判断之后在打印。
9. strtok 函数的使⽤
char * strtok ( char * str, const char * sep);
• sep参数指向⼀个字符串，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⻉的内容并且可修改。）
• 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。
代码展示：
#include 分析：
第1次找：strtok在后面找不到sep，也就是找不到存放在sep的特殊字符，就会返回NULL，如果找到就返回切割字符串的首字符地址，并把字符1和sep存放特殊字符一样的换成\0，
第2次NULL解析:如果输入很乱，不知道第2次找的首字符的地址在哪里，但函数记住了，第2次只要传NULL函数就可以找到第2次开始的位置。所以第2次传参只要传NULL和sep（查找的特殊字符）就可以了。
也就是说：strtok这个函数有点特别，第一次找到\0时，他自己就会记录下一次开始的位置，不需要自己传，函数自己知道，所以只要传入NULL就可以2次调用函数，函数自己记录着开始位置，在查找sep（查找的特殊字符）进行切割。
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