C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)

C语言中常用的字符串函数

文章目录

  • C语言中常用的字符串函数
    • 1 strlen函数
    • 2 sizeof函数
      • 2.1 sizeof介绍
      • 2.2 sizeof用法
    • 3 sscanf函数
      • 3.1 sscanf介绍
      • 3.2 sscanf用法
      • 3.3 sscanf高级用法
    • 4 sprintf函数
      • 4.1 背景
      • 4.2 sprintf用法
    • 5 strcpy函数
      • 5.1 strcpy介绍
      • 5.1 strcpy用法

1 strlen函数

  strlen即为string length,顾名思义该函数是用来求字符串长度的。在介绍strlen函数之前,我们要先介绍一下"\0"这个转义字符。任何一个字符串后面都会隐藏一个"\0",该转义字符是字符串结束的标志,所以我们在使用strlen函数求字符串长度时,遇到"\0"时停止读取,此时"\0"前的字符个数就是字符串的长度。

注意:
  这里的"\0"只是结束标志,并不算一个字符!

示例1:

#include 
#include 
#include 

int main()
{
    printf("%d\n", strlen("xxccyy"));
    
    system("pause");

    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第1张图片
我们将字符串"xxccyy"在内存的存储结构展示如下:
C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第2张图片

示例2:
  在c语言中,字符串并没有作为一种独立的数据类型进行定义。相反,字符串被表示为字符数组或字符指针。以下是两种常见的表示字符串的方法:

  1. 使用字符数组:
char str[20] = "Hello, World!"; // 声明一个字符数组来存储字符串
  1. 使用字符指针:
char *str = "Hello, World!"; // 声明一个指向字符的指针,指向字符串常量

  接下来我们介绍使用字符数组存储字符串的每一个字符,使用这种定义方式对于strlen的求解有何不同呢?

#include 
#include 
#include 

int main()
{
    char arr1[] = {'x','x','c','c','y','y'};
	char arr2[] = {'x','x','c','c','y','y','\0'};

    printf("%d\n", strlen(arr1));
    printf("%d\n", strlen(arr2));
    
    system("pause");

    return 0;
}

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  arr1数组只是单纯把字符串“abcdef”的每一个字符用数组存储起来,而arr2数组则是多存储了一个“\0",可以看到arr1数组的长度为9,arr2数组的长度为6,接下来我们将展示两个数组在内存中的存储状态。
C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第4张图片
C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第5张图片
   arr2数组的存储情况和示例1字符串的存储情况相同,而arr1却不同。对于arr2我们不进行说明,接下来我们分析下为什么arr1数组的长度为9。
  上文我们说过字符串结束标志为"\0",但是我们的arr1数组没有额外存储"\0",所以编译器在读取时,并不会像我们所期望的那样停止读取,故长度当然不会为6。但是为什么最终读取的长度为9,是因为在读取时,编译器读取完arr1时会继续往后读取,直到读取到”\0",arr1在读取完第9个字符后才会遇到”\0";由于每个人的电脑和编译器不同,读取的长度也不一样,所以arr1这种情况一般我们认为它读取的结果为随机值!

示例3:

#include 
#include 
#include 

int main()
{

    printf("%d\n", strlen("xcy\0zfr"));
    
    system("pause");

    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第6张图片

示例3是为了进一步说明字符串结束标志"\0"的重要性。

2 sizeof函数

2.1 sizeof介绍

  sizeof是计算变量在内存的占空间的大小,单位是字节。

2.2 sizeof用法

  • 使用sizeof查看数据类型占空间大小
#include 
#include 
#include 

int main()
{
	printf("sizeof(char): %d\n", sizeof(char));
	printf("sizeof(short): %d\n", sizeof(short));
	printf("sizeof(int): %d\n", sizeof(int));
	printf("sizeof(long): %d\n", sizeof(long));
	printf("sizeof(long long): %d\n", sizeof(long long));
	printf("sizeof(float): %d\n", sizeof(float));
	printf("sizeof(double): %d\n", sizeof(double));

    system("pause");
	return 0;
}

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  • 使用sizeof计算基本数据类型变量的占用空间的大小
#include 
#include 
#include 

int main()
{
	char c = 'a';
	int i = 1;
	short s = 1;
	long l = 1;
	long long ll = 1;
	float f = 1.0;
	double d = 1.0;
	printf("sizeof(c): %d\n", sizeof(c));
	printf("sizeof(s): %d\n", sizeof(s));
	printf("sizeof(i): %d\n", sizeof(i));
	printf("sizeof(l): %d\n", sizeof(l));
	printf("sizeof(ll): %d\n", sizeof(ll));
	printf("sizeof(f): %d\n", sizeof(f));
	printf("sizeof(d): %d\n", sizeof(d));

    system("pause");
	return 0;
}

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  • 使用sizeof计算指针的占用空间大小
      需要注意的是,32位平台所有类型的指针的占用空间大小都是4个字节,64位平台所有类型的指针占用的空间大小为8个字节,观察如下代码:
#include 
#include 


int main()
{
	printf("sizeof(char*): %d\n", sizeof(char*));
	printf("sizeof(short*): %d\n", sizeof(short*));
	printf("sizeof(int*): %d\n", sizeof(int*));
	printf("sizeof(long*): %d\n", sizeof(long*));
	printf("sizeof(long long*): %d\n", sizeof(long long*));
	printf("sizeof(float*): %d\n", sizeof(float*));
	printf("sizeof(double*): %d\n", sizeof(double*));

    system("pause");
	return 0;
}

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  • 计算数组元素的个数

如想得到数组的元素个数,有以下两种方法:
1.总长度/相对应的数据类型长度
2.总长度/首元素长度

#include 
#include 

int 	a[]={1,2,3,4,5};
short 	b[]={1,2,3,4,5};
long  	c[]={1,2,3,4,5};
float	d[]={1,2,3,4,5};
double  e[]={1,2,3,4,5};
char    f[]="12345";

int main(void)
{
	printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d,e=%d,f=%d\n",
	sizeof(a)/sizeof(int), sizeof(b)/sizeof(short), sizeof(c)/sizeof(long),sizeof(d)/sizeof(float),sizeof(e)/sizeof(double),sizeof(f)/sizeof(char));

	printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d,e=%d,f=%d\n",
	sizeof(a)/sizeof(a[0]), sizeof(b)/sizeof(b[0]), sizeof(c)/sizeof(c[0]),sizeof(d)/sizeof(d[0]),sizeof(e)/sizeof(e[0]),sizeof(f)/sizeof(f[0]));
	
    system("pause");
    return 0;
}

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3 sscanf函数

3.1 sscanf介绍

sscanf函数是C语言中的一个标准库函数,用于从格式化的字符串中读取输入。

sscanf的函数原型:

#include 
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);

其中,str表示要读取的字符串,format表示格式控制字符串,…表示可变参数列表。

3.2 sscanf用法

  • 整形数据转换
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    int year, month, day;

    int converted = sscanf("20231215", "%04d%02d%02d", &year, &month, &day);

    printf("converted=%d, year=%d, month=%d, day=%d\n", converted, year, month, day);
    system("pause");

    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第11张图片
  “%04d%02d%02d"是用来解析字符串的格式,%表示格式转换的开始,d表示转换为一个整数,04作为d的修饰,表示这是一个长度为4位的整数,不足4位时以0补齐。
  返回值converted等于3,表示有3个数据成功转换,转换成功数目同时取决于被解析的字符串以及其转换格式,如果我们把例子中的格式改为”%04d%02d",那么sscanf将只返回2,day的数值不会被sscanf更改。

  • 浮点数转换
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    double longitude, latitude;

    int converted = sscanf("113.123456789,31.123456789", "%lf,%lf", &longitude, &latitude);

    printf("converted=%d, longitude=%.9lf, latitude=%lf\n", converted, longitude, latitude);
    system("pause");

    return 0;
}

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sscanf的格式字符串中,f表示这是一个浮点数,其修饰词l表示这是一个double的浮点数。

3.3 sscanf高级用法

取到指定字符为止:运算符 %[ ]

  • 遇到空格为止
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    char str[100];
    sscanf("Lucky xu123", "%[^ ]", str); //取遇到空格为止字符串    
    printf("str=%s\n", str); 

    system("pause");

    return 0;
}

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  • 遇到指定字符为止
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    char str[100];
    sscanf("Lucky xu123", "%[^1]", str); //取遇到空格为止字符串    
    printf("str=%s\n", str); 

    system("pause");

    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第14张图片
  我们设定运算符为% [^1] ,即遇到1截止,最终结果也符合预期。

  • 取仅包含指定字符集
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    char str[100];
    sscanf("654321abcdedfABCDEF", "%[1-9a-z]", str); //只取数字和小写字符
    printf("str=%s\n", str);  

    system("pause");

    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第15张图片
[a-z]表示读取a-z的所有字符,[^a-z]表示读取除a-z以外的所有字符 。

  • 取到指定字符集为止
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    char str[100];
    sscanf("BCDEF123456abcdedf", "%[^a-z]", str); //取遇到小写字母为止的字符串       
    printf("str=%s\n", str);   

    system("pause");

    return 0;
}

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4 sprintf函数

4.1 背景

  在使用STM32驱动TFT屏幕时,发现厂家给的驱动函数只支持16位无符号整形数据,即可显示的范围为0~65535,那么我们想显示65535以外的数则需要自己写驱动函数,本着偷懒的原则我发现了厂家提供了字符串驱动函数,那么我们只需要将65535以外的数转为字符串进行显示即可。
C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第17张图片
这便需要使用我们的sprintf函数,sprintf的函数原型:

#include 
int sprintf( char *buffer, const char *format, [ argument]);

参数列表:
buffer:char型指针,指向欲写入的字符串地址。
format:char型指针,指向的内存里面存放了格式字符串。
[argument]…:可选参数,可以是任何类型的数据。
返回值:字符串长度(strlen)

4.2 sprintf用法

  • 将 %f 格式的数据写入到字符串中
#define _USE_MATH_DEFINES 1  //如果要使用里面的宏,需要定义_USE_MATH_DEFINES 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
	char str[80];
	
	sprintf(str, "Pi 的值 = %f", M_PI);
	puts(str);

    system("pause");
	return(0);
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第18张图片

  • 字符串写入字符串中
#include 
#include 

int main()
{
	char dest[20];
	sprintf(dest, "Hello World!");
	puts(dest);

    system("pause");
    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第19张图片

  • 多个格式的写入
#include 
#include 

int main()
{
	int num = 886;
	char str[] = "byebye";
	char dest[20];
	sprintf(dest, "%s is %d", str, num);
    puts(dest);

    system("pause");
    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第20张图片

  • 观察函数的返回值

sprintf函数的返回值不包含目标字符串末尾自动添加的’\0’

#include 
#include 

int main()
{
	int num = 886;
	char str[] = "byebye";
	char dest[20];
	int len = sprintf(dest, "%s is %d", str, num);
	puts(dest);
	printf("len = %d\n", len);

    system("pause");
    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第21张图片

  • 指定起始目标字符串地址

当你想要在一个字符数组的某个位置开始时,那么第一个参数就要传对应位置的地址。

#include 
#include 

int main()
{
	char dest[40] = "I love ";
	char str[] = "this world!";
    sprintf(dest + 7, str);
	puts(dest);

    system("pause");
    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第22张图片

  • 格式化字符数组
#include 
#include 

int main()
{
	char a[100] = { 0 };
	sprintf(a, "你好,我是%s博主", "Jack.xu");
	printf("%s\n", a);

    system("pause");
    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第23张图片

  • 字符串的拼接
#include 
#include 

int main()
{
	char dest[100];
	char str1[] = "Hello";
	char str2[] = "World!";
	int len1 = sprintf(dest, "%s, % s", str1, str2);
	printf("%s\n%d\n", dest, len1);

    system("pause");
    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第24张图片

  • 数字转换成字符串
#include 
#include 

int main()
{
	unsigned int number = 655350;
	char buffer[10];
	sprintf(buffer, "%d", number);
	printf("%s\n",buffer);

    system("pause");
    return 0;
}

C语言中常用的字符串函数(strlen、sizeof、sscanf、sprintf、strcpy)_第25张图片
  在这里我们将655350转化为字符串。可以看出,利用sprinrf函数可以解决我们背景中的问题。

5 strcpy函数

5.1 strcpy介绍

   strcpy函数是将一个字符串复制到另一块空间地址中的函数,‘\0’是停止拷贝的终止条件,同时也会将 ‘\0’ 也复制到目标空间。
  strcpy的函数原型:

#include 
char *strcpy(char *dest, const char *src);

函数的参数:

  • char *dest------------目标字符串的首地址
  • const char *src------源地址:被复制的字符串的首地址,用const修饰,避免修改掉被拷贝的字符串

函数的返回值类型:

  • char*:返回的是目标字符串的首地址

5.1 strcpy用法

#include 
#include 
#include 

int main()
{
	char arr[10] = { 0 };
	const char* p = "abcdef";
	strcpy(arr, p);
	printf("%s\n", arr);

    system("pause");
	return 0;
}

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