C语言中10个字符串函数详解

目录

1.strlen

2.strcpy

3.strcat

4.strcmp

5.strncpy

6.strncat

7.strncmp

8.strstr

9.strtok

10.strerror

1.strlen

• 基本结构：size_t strlen(const char *str)；
• 功能：用于计算字符串的长度；
• 字符串已经 '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；
• 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)；

（1）库函数用法

#include 
int main()
{
	char arr[] = "abc";
	char arr1[] = { 'a', 'b', 'c' };

	int len = strlen(arr);
	int len1 = strlen(arr);

	printf("%d\n", len);
	printf("%d\n", len1);  //随机值，arr1没得'\0'

	return 0;
}

（2）自定义函数 - 模拟实现strlen

可以分为三种写法：计数器版本、递归版本和指针减去指针版本。

//a.计算器版本
#include 
int my_strlen(const char* str)   //str数组名表示数组第一个元素地址
{
	int count = 0;   //计数器
	assert(str != NULL);   //断言，确保str不是空指针

	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

//b.递归版本
int my_strlen(char* str)
{
	if (*str != '\0')
		return 1 + my_strlen(str + 1);
	else
		return 0;
}

//c.指针减去指针的版本
int my_strlen(char* str)
{
	char* start = str;
	while (*str != '\0')
	{
		str++;
	}
	return str - start;
}

int main()
{
	char arr[] = "abc";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);

	return 0;
}

2.strcpy

• 基本结构：char* strcpy(char *destination,const char *source )；
• 功能：用于字符串的复制；
• 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。

（1）库函数用法

int main()
{
	//a.正确用法
	char arr[20] = "#############";
	strcpy(arr, "hello");
	printf("%s\n", arr);

	//b.错位用法：源字符串中必须包括'\0'
	//char arr1[] = { 'a', 'b', 'c' };   //不行，拷贝的时候必须带'\0'
	//strcpy(arr, arr2);

	//c.错误用法：目标空间必须足够大，能放下源字符串
	//char arr[5] = "#####";
	//char *p = "hello word";
	//strcpy(arr, p);

	//d.错误用法：目标空间必须可变。
	//char* str = "###########";
	//char *p = "hello word";
	//strcpy(str, p);	

	return 0;
}

（2）模拟实现strcpy

#include 

char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	char* start = dest; // 保存 dest 的初始值  
	assert(dest&&src != NULL);

	while ((*dest++ = *src++) != '\0')
	{
		// 复制字符，直到 '\0'  
	}
	return start; // 返回目标字符串的起始地址  
}

int main()
{
	char src[] = "Hello World!";
	char dest[50]; // 确保目标缓冲区足够大，以避免溢出  

	my_strcpy(dest, src);
	printf("Copied string: %s\n", dest);

	return 0;
}

3.strcat

• 实现功能：字符串追加；
• char* strcat(char*destination,const char*source )；
• 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。

（1）库函数

int main()
{
	//在hello后面加上word
	char arr[20] = "hello ";
	strcat(arr, "word");
	printf("%s\n", arr);

	return 0;
}

（2）模拟实现

#include 
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest && src != NULL);
	//a.找到目标字符串的'\0'
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	//b.源数据追加过去，包含'\0'
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;  //返回目标空间的起始地址
}

int main()
{
	//在hello后面加上word
	char arr1[20] = "hello ";
	char arr2[] = "world";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s\n", arr1);

	return 0;
}

4.strcmp

• 实现功能：用来比较两个字符串大小(比较对应位置的ASII值)；
• 基本结构：int strcmp(const char* strl, const char* str2)；
• 比较到出现另个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。

（1）库函数

int main()
{
	int ret = strcmp("abbb", "abq");   //<0
	//int ret = strcmp("sit", "sit");
	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}

（2）模拟实现

#include 
int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
	assert(s1&&s2 != NULL);
	while (*s1 == *s2)
	{
		if (*s1 == '\0')
		{
		    return 0;
		}
		s1++;
		s2++;

	}

	a.第一种写法
	//if (*s1 > *s2)
	//{
	//	return 1;
	//}
	//else
	//{
	//	return -1;
	//}

	//b.第二种写法:只要返回的值满足体条件即可
	return *s1 - *s2;
}

int main()
{
	char* p = "abcdef";
	char* q = "abbb";
	int ret = my_strcmp(p, q);   

	if (ret > 0)
	{
		printf("p > q\n");
	}
	else if(ret < 0)
	{
		printf("p < q\n");
	}
	else
	{
	    printf("p == q\n");
	}

	return 0;
}

5.strncpy

基本结构：char* strncpy(char* destination, const char* source, size t num)；

参数说明：

• dest：目标字符串的指针，即要复制到的位置。该位置必须有足够的空间来容纳复制的字符以及可能的空字符\0（如果源字符串长度小于n）。
• src：源字符串的指针，即要从中复制的字符串。
• n：要复制的最大字符数（包括空字符\0，但实际上strncpy并不保证在复制n个字符后自动添加\0）。

功能：将源字符串src的前n个字符复制到目标字符串dest中。

int main()
{
	char arr1[10] = "aaaaaaaa";
	char arr2[] = "hhhh";
	strncpy(arr1, arr2, 2);
	printf("%s\n", arr1);   //hhaaaaaa

	return 0;
}

6.strncat

基本结构：char* strncat(char*destination, const char* source, size_t num)

参数说明：

• dest：目标字符串的指针，即要将源字符串追加到的位置。该位置必须有足够的空间来容纳追加的字符以及额外的空字符\0。
• src：源字符串的指针，即要追加的字符串。
• n：要追加的最大字符数。如果源字符串的长度小于n，则会将源字符串的全部字符追加到目标字符串中；如果源字符串的长度大于或等于n，则只会追加前n个字符。

功能：strncat函数将源字符串src的前n个字符追加到目标字符串dest的末尾，并在追加完成后在dest的末尾添加一个空字符\0。

int main()
{
	char arr1[10] = "hello ";
	char arr2[] = "word";
	strncat(arr1, arr2, 3);
	printf("%s\n", arr1);   //hello wor

	return 0;
}

7.strncmp

基本结构：int strncmp（const char* strl, const char* str2, size_t num )；

参数说明：

• str1：指向第一个要比较的字符串的指针。
• str2：指向第二个要比较的字符串的指针。
• n：要比较的字符数。

实现功能：strncmp函数逐个比较str1和str2的前n个字符（或直到遇到第一个空字符\0，以先到者为准）。根据比较结果，函数返回一个整数，表示两个字符串在比较的前n个字符中的相对顺序。

返回值：

• 如果str1和str2的前n个字符完全相同（或者在比较过程中遇到了空字符\0），则strncmp返回0。
• 如果str1在字典顺序上小于str2（即str1的第一个不同字符的ASCII值小于str2的对应字符），则strncmp返回一个负整数。
• 如果str1在字典顺序上大于str2（即str1的第一个不同字符的ASCII值大于str2的对应字符），则strncmp返回一个正整数。

int main()
{
	char* p = "abcdef";
	char* q = "abcqwert";
	//int ret = strcmp(p, q);
	int ret = strncmp(p, q, 1);

	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

8.strstr

基本结构：char* strstr(const char*，const char*)；

参数：

• str1：被查找的字符串（目标字符串）。
• str2：要查找的子字符串。

功能：用于判断一个字符串（str2）是否是另一个字符串（str1）的子串。如果str2是str1的子串，则函数返回str2在str1中首次出现的地址（即指向str1中str2首次出现位置的指针）；如果str2不是str1的子串，则返回NULL。

（1）库函数

int main()
{
	char arr1[] = "abcdef";
	char arr2[] = "bcd";

	在arr1中查找是否包含arr2数组
	char* ret = strstr(arr1, arr2);
	if (ret == NULL)
	{
		printf("没找到\n");
	}
	else
	{
		printf("找到了:%s\n", ret);
	}
	return 0;
}

（2）模拟实现

#include 
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 && str2);
	const char* s1 = NULL;
	const char* s2 = NULL;
	char* cp = str1;
	while (*cp )
	{
		s1 = cp;
		s2 = str2;
		while (*s1 && *s2 && (*s1 == *s2))
		{
			s1++;
			s2++;
		}
		if (*s2 == '\0')   //找到了
		{
			return (char*)cp;
		}
		cp++;
	}
	return NULL;
}

int main()
{
	char arr1[] = "abbbbcdef";
	char arr2[] = "bbc";

	//在arr1中查找是否包含arr2数组
	char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
	if (ret == NULL)
	{
		printf("没找到\n");
	}
	else
	{
		printf("找到了:%s\n", ret);
	}
	return 0;
}

9.strtok

• 功能：切割一个字符串
• 结构：char* strtok(char* str, const char* sep);
• 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

int main()
{
	char arr[] = "[email protected]";
	char* p = "@.";
	char tmp[20] = { 0 };
	strcpy(tmp, arr);

	char* ret = NULL;

	(1)第一种写法：麻烦
	//ret = strtok(tmp, p);
	//printf("%s\n", ret);

	//ret = strtok(NULL, p);
	//printf("%s\n", ret);

	//ret = strtok(NULL, p);
	//printf("%s\n", ret);

	//第二种写法:简洁
	for (ret = strtok(tmp, p); ret != NULL; ret=strtok(NULL,p))
	{
		printf("%s\n", ret);
	}

	return 0;
}

10.strerror

• 结构：char* strerror(int errnum );
• 功能：返回错误码，所对应的错误信息。
• 使用库函数，调用失败的时候，都会设置错误码
• int errno - 全局变量
• 和它对应的一个库函数：perror - 直接打印错误信息，没得错误码

#include 
int main()
{
	//下面每个错误码，就会有对应的错误信息
	//printf("%s\n", strerror(0));   
	//printf("%s\n", strerror(1));
	//printf("%s\n", strerror(2));
	//printf("%s\n", strerror(3));
	//printf("%s\n", strerror(4));
	//printf("%s\n", strerror(5));

	FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
	if (pf == NULL)
	{
		//printf("%s\n", strerror(errno));
		perror("fopen");
		return 1;
	}

	return 0;
}