C语言——字符函数和字符串函数
前言：在编程的过程中，我们经常要处理字符和字符串，为了方便操作字符和字符串，C语言标准库中提供了一系列库函数，接下来我们就学习一下这些函数。
1. 字符分类函数
C语言中有⼀系列的函数是专门做字符分类的，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：
1 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的整数，如果不是小写字母，则返回 0。
练习：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
int main()
{
char str[] = { "abcdssefewd" };
int i = 0;
while (str[i])
{
if (islower(str[i]))
{
str[i] -= 32;
}
i++;
}
printf("%s\n ", str);
return 0;
} 2. 字符转换函数
C语言提供了2个字符转换函数：
1 int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写
2 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toupper 函数
#include
int main()
{
char str[] = { "abcdssefewd" };
int i = 0;
char c = 0;
while (str[i]!='\0')
{
c = str[i];
str[i] = toupper(c);
putchar(str[i]);
i++;
}
printf("%s\n ", str);
return 0;
} 3. strlen的使用和模拟实现
1 size_t strlen ( const char * str );• 字符串以 含 '\0' )。 '\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' 结含 '\0' )。束。
• 注意函数的返回值为size_t，是无符号的
• strlen的使用需要包含头文件
• 学会strlen函数的模拟实现
strlen的模拟实现：
⽅式1：
//计数器
int my_strlen(const char* Arr)
{
int count = 0;
while (*Arr != '\0')
{
count++;
Arr++;
}
return count;
}
int main()
{
char arr[11] = "asdfghjkli";
int ret=my_strlen(arr);
printf("%d", ret);
return 0;
}
⽅式2：
//不能创建临时变量计数器
#include
int my_strlen(const char* Arr)
{
assert(Arr);
if (*Arr == '\0')
{
return 0;
}
else
{
return 1 + my_strlen(Arr + 1);
}
}
int main()
{
char arr[11] = "asdfghjkli";
int ret = my_strlen(arr);
printf("%d", ret);
return 0;
}
⽅式3：
//指针-指针
#include
int my_strlen(const char* Arr)
{
char*p = Arr;
while (*Arr != '\0')
{
Arr++;
}
return Arr - p;
}
int main()
{
char arr[11] = "asdfghjkli";
int ret = my_strlen(arr);
printf("%d", ret);
return 0;
} 4. strcpy 的使用和模拟实现
1 char* strcpy(char * destination, const char * source );• 将source指向的C字符串复制到destination指向的数组中，包括终止空字符(并在该点停止)。
• 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。
• ⽬标空间必须可修改。
• 学会模拟实现。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
#include
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
assert(src != NULL);
assert(dest != NULL);
char*ret=dest;
//拷贝\0之前的字符
while (*src != '\0')
{
*dest = *src;
dest++;
src++;
}
*dest = *src;//拷贝\0
return ret;
}
//上面循环代码可以简写成：
// while(*dest++=*src++)
// {
// ;
// }
int main()
{
char arr1[] = "hello bite";
char arr2[30] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
char ret=my_strcpy(arr2, arr1);
printf("%s\n", arr2);
printf("%s\n", ret);
return 0;
}
打印结果：
hello bite
hello bite 5. strcat 的使用和模拟实现
• 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中的第一个字符覆盖，空字符包含在由目标中的两个字符串联而成的新字符串的末尾。
• 源字符串必须以 '\0' 结束。
• ⽬标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪⾥开始。
• 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。
• 字符串这自己给自己追加，如何？
strcat模拟实现:
//连接字符串
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
assert(dest && src);
char* ret = dest;
while (*dest!='\0')//找到\0好在后面追加字符
{
dest++;
}
//拷贝
while (*dest++ = *src++)
{
;//空语句
}
return ret;//返回起始空间地址
}
int main()
{
char arr1[30] = "hello ";
char arr2[] = "bite";
my_strcat(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
打印结果：
hello bite
6. strcmp的使用和模拟实现
• Thisfunctionstarts comparing the first character of each string. If they are equal to each other, it continues with the following pairs until the characters differ or until a terminating null-character is reached.
• 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
◦ 那么如何判断两个字符串？比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小
#include
int main()
{
if (strlen("asadas") > strlen("araed"))
{
printf(">\n");
}
else
{
printf("<\n");
}
return 0;
} strcmp模拟实现：
int my_strcmp(char*dest,char*scr)
{
assert(dest && scr);
while (*dest == *scr)
{
if (*dest = '\0')
{
return 0;
}
dest++;
scr++;
}
/*if (*scr > *dest)
{
return 1;
}
else
{
return -1;
}*/
return *scr - *dest;//返回ascll码值
}
int main()
{
char arr1[] = "hellosdkfgjs";
char arr2[] = "hellosfdjgkk";
int ret=my_strcmp(arr1, arr2);
printf("%d", ret);
return 0;
}7. strncpy 函数的使用
1 char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );• 将源的前num个字符复制到目标。如果在复制num个字符之前找到了源C字符串的结尾(由空字符表示),则用零填充destination，直到总共写入了num个字符
• 拷贝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。
#include
#include
int main()
{
char source[] = "Hello, world!";
char destination[20]; // 确保目标数组足够大
// 使用 strncpy 拷贝前 5 个字符
strncpy(destination, source, 5);
// 手动添加字符串结束符
destination[5] = '\0'; // 记得在目标字符串的适当位置添加结束符
printf("Source: %s\n", source);
printf("Destination: %s\n", destination);
return 0;
}
打印结果：
Source: Hello, world!
Destination: Hello
8. strncat 函数的使用
1 char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );• Appendsthefirstnumcharactersofsourcetodestination, plus a terminating null-character. （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 符）。
• IfthelengthoftheCstringinsourceis less than num,onlythecontentuptotheterminating null-character is copied.（如果source 指向的字符串的长度小于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）。
#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;
}
output:
To be or not 9. strncmp函数的使用
1 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.
10. strstr 的使用和模拟实现
1 char * strstr ( const char * str1, const char * str2);Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1. （函数返回字符串str2在字符串str1中第一次出现的位置）。 Thematchingprocessdoesnotincludetheterminating null-characters, but it stops there.（字符串的比较匹配不包含 \0 字符，以\0作为结束标志）。
1./* strstr example */
2. #include
3. #include //头文件
4. int main ()
5. {
6. char str[] ="This is a simple string";
7. char * pch;
8. pch = strstr (str,"simple");
9. strncpy (pch,"sample",6);
10. printf("%s\n", str);
11. return 0;
12. } strstr的模拟实现：
char* my_strstr(const char*arr1, const char* arr2)
{
const char* s1 = NULL;
const char* s2 = NULL;
const char* cur = arr2;
if (*arr2== '\0')
{
return ;
}
while (*cur)
{
s1 = cur;
s2 = arr2;
while(*s1!='\0'&& *s2 != '\0'&& s1==s2)
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
{
return cur;
}
cur++;
}
return NULL;
}
int main()
{
char arr[] = "abbbcdrf";
char arr1[] = "bbc";
char*ret=my_strstr(arr,arr1);
if (ret == NULL)
{
printf("找不到了\n");
}
else
{
printf("%s\n",ret);
}
return 0;
}11. strtok函数的使用
1 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贝的内容 并且可修改。）
•strtok函数的第⼀个参数不为 中的位置。 NULL ，函数将找到str中第⼀个标记，strtok函数将保存它在字符串
• 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。
#include
#include
int main()
{
char arr[] = "woshi@xiao,bi,te";
char* arr1[30] = { 0 };
char* seep = "@,,";
char* ret=NULL;
for (ret = strtok(arr, seep); ret != NULL; ret = strtok(NULL, seep))
{
printf("%s\n", ret);
}//这个循环可以代替下面的代码
//ret = strtok(NULL, seep);
//printf("%s\n", seep);
//ret = strtok(arr, seep);
//printf("%s\n", ret);
//ret = strtok(NULL, seep);
//printf("%s\n", ret);
return 0;
} 12. strerror 函数的使用
1 char * strerror ( int errnum )；strerror函数可以把参数部分错误码对应的错误信息的字符串地址返回来。
不同的系统和C语⾔标准库的实现中都规定了⼀些错误码，⼀般是放在 errno.h 这个头⽂件中说明 的，C语⾔程序启动的时候就会使⽤⼀个全⾯的变量errno来记录程序的当前错误码，只不过程序启动 的时候errno是0，表⽰没有错误，当我们在使⽤标准库中的函数的时候发⽣了某种错误，就会讲对应 的错误码，存放在errno中，⽽⼀个错误码的数字是整数很难理解是什么意思，所以每⼀个错误码都是 有对应的错误信息的。strerror函数就可以将错误对应的错误信息字符串的地址返回
#include
#include
#include
//我们打印⼀下0~10这些错误码对应的信息
int main()
{
int i = 0;
for (i = 0; i <= 10; i++)
{
printf("%s\n", strerror(i));
}
return 0;
} 总结：
重点：上面这些函数只适用于字符串和字符。
