【C语言】（16）字符串标准库常用函数

1. strcpy - 复制字符串

strcpy(destination, source) 函数用于将 source 字符串复制到 destination 字符串。这会包括终止的空字符 '\0'。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
    char src[40] = "This is source";
    char dest[100];
    strcpy(dest, src);
    printf("%s", dest);
    return 0;
}

2. strcat - 连接字符串

strcat(destination, source) 函数将 source 字符串连接到 destination 字符串的末尾，并覆盖 destination 的终止空字符 '\0'，最后再添加一个新的终止空字符。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
    char src[50], dest[50];
    strcpy(src, "This is source");
    strcpy(dest, "This is destination");
    strcat(dest, src);
    printf("%s", dest);
    return 0;
}

3. strlen - 计算字符串长度

strlen(str) 函数计算字符串 str 的长度，直到但不包括终止的空字符。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
    char myString[] = "Hello, world!";
    printf("字符串长度: %lld", strlen(myString));
    return 0;
}

4. strcmp - 比较两个字符串

strcmp 函数的作用是逐个字符比较两个字符串，直到遇到第一个不同的字符或遇到字符串的终止符 \0 为止。

• 使用 strcmp 函数时，确保两个字符串都是以 \0 结尾的，否则可能会导致未定义行为。
• 由于 strcmp 函数是根据ASCII值进行比较的，所以它是区分大小写的。如果需要进行不区分大小写的比较，可以使用 strcasecmp 或 _stricmp 函数（这取决于编译器和平台）。

int strcmp(const char *str1, const char *str2);

返回值

• 如果 str1 和 str2 字符串相等，返回 0。
• 如果 str1 字符串大于 str2 字符串（按字典顺序），返回一个大于 0 的值。
• 如果 str1 字符串小于 str2 字符串（按字典顺序），返回一个小于 0 的值。

字符串比较的规则

字符串的比较是基于字符串中字符的ASCII值进行的。strcmp 函数从两个字符串的第一个字符开始比较，逐个字符地向后比较，直到发现不同的字符或者到达字符串的末尾（\0 字符）。

比较的过程中，如果两个字符串中的字符在某个位置不相等，strcmp 会根据这两个字符的ASCII值差异来决定返回值。如果 str1 中的字符ASCII值大于 str2 中相应位置的字符的ASCII值，strcmp 函数返回正值；如果小于，返回负值。

示例代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
    char str1[] = "hello";
    char str2[] = "hello";
    char str3[] = "hell";
    char str4[] = "world";

    printf("strcmp(str1, str2) = %d\n", strcmp(str1, str2)); // 输出：0
    printf("strcmp(str1, str3) = %d\n", strcmp(str1, str3)); // 输出：1
    printf("strcmp(str3, str1) = %d\n", strcmp(str3, str1)); // 输出：-1
    printf("strcmp(str1, str4) = %d\n", strcmp(str1, str4)); // 输出：-1
    return 0;
}

在这个示例中：

• strcmp(str1, str2) 比较的是两个相同的字符串，所以返回 0。
• strcmp(str1, str3) 中 str1 比 str3 多一个字符 ‘o’，在ASCII码表中 ‘o’ 的值大于 \0（str3 的终止字符），所以返回正值。
• strcmp(str3, str1) 是上述比较的相反情况，所以返回负值。
• strcmp(str1, str4) 中，第一个不同的字符是 ‘h’ 和 ‘w’，在ASCII码表中 ‘h’ 的值小于 ‘w’，所以返回负值。

5. strchr - 搜索字符在字符串中的首次出现

strchr(str, c) 函数搜索字符 c 第一次出现在字符串 str 中的位置。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
    char str[] = "This is a sample string";
    char* pch;
    //通过strchr函数查找全部的字符‘s’
	pch = strchr(str, 's');
	while (pch != NULL) {
		printf("位置在 %lld\n", pch - str + 1);
		pch = strchr(pch + 1, 's');
	}

    return 0;
}

6. strstr - 搜索子字符串

strstr(str, substr) 函数搜索子字符串 substr 第一次出现在字符串 str 中的位置。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
	char str[] = "This is a simple string,so simple";
	char* pch;
	pch = strstr(str, "simple");
	while (pch != NULL) {
		printf("位置在 %lld\n", pch - str + 1);
		pch = strstr(pch+1, "simple");
	}

    return 0;
}

7. strncpy - 复制指定长度的字符串

strncpy(dest, src, n) 函数用于将最多 n 个字符复制到 dest，如果 src 的长度小于 n，则剩余的部分将用空字符填充。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
	char src[40]="Hello, World!";  // 未初始化的数组元素是未定义的
	char dest[25];
	strncpy(dest, src, sizeof(dest));
	dest[sizeof(dest) - 1] = '\0';  // 确保字符串结尾是 '\0'
	printf("%s\n", dest); // Hello, World!
	printf("字符串长度：%lld\n", strlen(dest)); // 13
	char dest2[10];
	strncpy(dest2, src, sizeof(dest2));
	dest2[sizeof(dest2) - 1] = '\0';  // 确保字符串结尾是 '\0'
	printf("%s\n", dest2); // Hello, Wo
	printf("字符串长度：%lld\n", strlen(dest2)); // 8

    return 0;
}

8. strncat - 连接指定长度的字符串

strncat(dest, src, n) 函数将最多 n 个字符连接到 dest 的末尾。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
	char src[50], dest[50];
	strcpy(src, "This is source");
	strcpy(dest, "This is destination");
	strncat(dest, src, 5);
	printf("最终字符串 : |%s|", dest);
    return 0;
}

9. strncmp - 比较指定长度的两个字符串

strncmp(str1, str2, n) 函数比较两个字符串的前 n 个字符。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
	char str1[] = "Hello World!";
	char str2[] = "Hello World2!";
	if (strncmp(str1, str2, 11) == 0) {
		printf("前11位是相等的");
	}
    return 0;
}

10. strtok - 分割字符串

strtok(str, delim) 函数用于将字符串 str 根据分隔符 delim 分割成一系列的标记（token）。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
int main() {
	char str[] ="hi- This, a sample string.lll";
    char * pch;
    pch = strtok(str, " ,.-");
    while (pch != NULL) {
        printf("%s\n", pch);
        pch = strtok(NULL, " ,.-");
    }
    return 0;
}

11. strerror - 获取错误消息字符串

用于将错误编号转换为对应的错误消息字符串。在处理系统调用或库函数失败时，它可以帮助程序员理解发生了什么错误。

• 不要修改 strerror 返回的字符串。该字符串可能指向静态分配的内存，对其的任何修改都是未定义行为。
• 在多线程程序中使用 strerror 需要小心，因为它可能返回指向静态分配内存的指针，这可能导致数据竞争。为了解决这个问题，一些系统提供了 strerror_r 函数，它是线程安全的版本。

函数原型

char *strerror(int errnum);

参数

• errnum：错误编号。这通常是全局变量 errno 的当前值，errno 在 头文件中定义，其值在系统调用或库函数发生错误时被设置。

返回值

• strerror 函数返回一个指向错误消息字符串的指针。这个字符串描述了参数 errnum 对应的错误。

示例代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
#include 
int main() {
    FILE* fp;

    // 尝试打开一个不存在的文件
    fp = fopen("nonexistent_file.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
        // 使用 strerror 输出错误消息
        printf("Error opening file: %s\n", strerror(errno));
    }

    return 0;
}

在这个示例中，尝试打开一个不存在的文件会导致 fopen 函数失败，并设置 errno 为对应的错误编号。然后，strerror 函数被用来获取这个错误编号的文本描述，并打印出来。这对于调试和错误处理非常有帮助。

常见用法

• 在处理文件操作、网络通信、内存分配等可能失败的系统调用或标准库函数后，使用 strerror 来获取失败的具体原因。
• 在日志记录或错误报告中，提供比简单的错误编号更具可读性的错误信息。