字符函数和字符串函数

绝活蛋炒饭

发布于 2024-12-16 15:33:30

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0. 前言

C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身是没有字符串类型的，字符串通常放在常量字符串中或者字符数组中。字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数

1. 函数介绍

1.1 strlen

size_t strlen ( const char * str );

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（不包含 '\0' )。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）学会strlen函数的模拟实现

#include <stdio.h>
int main()
{
	const char* str1 = "abcdef";
	const char* str2 = "bbb";
	if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
	{
		printf("str2>str1\n");
	}
	else
	{
		printf("srt1>str2\n");
	}
	return 0;
}

1.2 strcpy

源头拷贝进入目的地

char* strcpy(char * destination, const char * source );

源头目的地

Copies the C string pointed by source into the array pointed by destination, including the terminating null character (and stopping at that point). 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。（目的地无法是常量字符串）

1.3 strcat

char * strcat ( char * destination, const char * source );

Appends a copy of the source string to the destination string. The terminating null character in destination is overwritten by the first character of source, and a null-character is included at the end of the new string formed by the concatenation of both in destination. 源字符串必须以 '\0' 结束。（两个都得有‘\0’）目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。(会覆盖掉原有的'\0') 目标空间必须可修改。字符串自己给自己追加，如何？(不行，源头会找不到'\0')

1.4 strcmp

对对于字符ASCII值进行比较

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

This function starts 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（1）第一个字符串等于第二个字符串，则返回0（0）第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字（-1）那么如何判断两个字符串？

1.5 strncpy

char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );

Copies the first num characters of source to destination. If the end of the source C string (which is signaled by a null-character) is found before num characters have been copied, destination is padded with zeros until a total of num characters have been written to it. 拷贝num个字符从源字符串到目标空间。如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到num个。（如果不够拿0凑）

1.6 strncat

如果num过长，那会追加源头；如果num过短，将会把源头截断，然后补‘\0’

char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );

Appends the first num characters of source to destination, plus a terminating null-character. If the length of the C string in source is less than num, only the content up to the terminating null-character is copied.

/* strncat example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
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;
}

1.7 strncmp

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );

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

/* strncmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
	int n;
	puts("Looking for R2 astromech droids...");
	for (n = 0; n < 3; n++)
		if (strncmp(str[n], "R2xx", 2) == 0)
		{
			printf("found %s\n", str[n]);
		}
	return 0;
}

1.8 strstr

找str2在str1中第一次出现的位置

如果找不到就返回NULL

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.

/* strstr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[] = "This is a simple string";
	char* pch;
	pch = strstr(str, "simple");
	strncpy(pch, "sample", 6);
	puts(str);
	return 0;
}

1.9 strtok

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。

/* strtok example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[] = "- This, a sample string.";
	char* pch;
	printf("Splitting string \"%s\" into tokens:\n", str);
	pch = strtok(str, " ,.-");
	while (pch != NULL)
	{
		printf("%s\n", pch);
		pch = strtok(NULL, " ,.-");
	}
	return 0;
}

#include <stdio.h>
int main()
{
	char* p = "zhangpengwei@bitedu.tech";
	const char* sep = ".@";
	char arr[30];
	char* str = NULL;
	strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份，处理arr数组的内容
	for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep))
	{
		printf("%s\n", str);
	}
}

1.10 strerror

返回错误码，所对应的错误信息。

char * strerror ( int errnum ); errnum：在库中存在，输入错误码，只要发生错误，就会更新errnum

/* strerror example : error list */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>//必须包含的头文件
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");
	if (pFile == NULL)
		printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno));
	//errno: Last error number
	return 0;
}
Edit& Run

字符分类函数：

函数	如果他的参数符合下列条件就返回真
iscntrl	任何控制字符
isspace	空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行'\n'，回车‘\r’，制表符'\t'或者垂直制表符'\v'
isdigit	十进制数字 0~9
isxdigit	十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a~f，大写字母A~F
islower	小写字母a~z
isupper	大写字母A~Z
isalpha	字母a~z或A~Z
isalnum	字母或者数字，a~z,A~Z,0~9
ispunct	标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印）
isgraph	任何图形字符
isprint	任何可打印字符，包括图形字符和空白字符

字符转换

int tolower ( int c );//变小写 int toupper ( int c );//变大写

/* isupper example */
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
	int i = 0;
	char str[] = "Test String.\n";
	char c;
	while (str[i])
	{
		c = str[i];
		if (isupper(c))
			c = tolower(c);
		putchar(c);
		i++;
	}
	return 0;
}

1.11 memcpy

内存拷贝

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

/* memcpy example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct {
	char name[40];
	int age;
} person, person_copy;
int main()
{
	char myname[] = "Pierre de Fermat";
	/* using memcpy to copy string: */
	memcpy(person.name, myname, strlen(myname) + 1);
	person.age = 46;
	/* using memcpy to copy structure: */
	memcpy(&person_copy, &person, sizeof(person));
	printf("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age);
	return 0;
}

1.12 memmove

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

/* memmove example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[] = "memmove can be very useful......";
	memmove(str + 20, str + 15, 11);
	puts(str);
	return 0;
}

1.13 memcmp

int memcmp ( const void * ptr1,const void * ptr2,size_t num );

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节返回值如下：

：

/* memcmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
	char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";
	int n;
	n = memcmp(buffer1, buffer2, sizeof(buffer1));
	if (n > 0) printf("'%s' is greater than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	else if (n < 0) printf("'%s' is less than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	else printf("'%s' is the same as '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	return 0;
}

2. 库函数的模拟实现

2.1 模拟实现strlen

三种方式：方式1：

//计数器方式
int my_strlen(const char* str)
{
	int count = 0;
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

方式2：

//不能创建临时变量计数器
int my_strlen(const char* str)
{
	if (*str == '\0')
		return 0;
	else
		return 1 + my_strlen(str + 1);
}

方式3：

//指针-指针的方式
int my_strlen(char* s)
{
	char* p = s;
	while (*p != ‘\0’)
		p++;
	return p - s;
}

2.2 模拟实现strcpy

参考代码

//1.参数顺序
//2.函数的功能，停止条件
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
//6.题目出自《高质量C/C++编程》书籍最后的试题部分
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);
	while ((*dest++ = *src++))
	{
		;
	}
	return ret;
}

2.3 模拟实现strcat

参考代码：

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
	char* ret = dest;
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);
	while (*dest)
	{
		dest++;
	}
	while ((*dest++ = *src++))
	{
		;
	}
	return ret;
}

2.4 模拟实现strstr

注：研究一下KMP算法

char* strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	char* cp = (char*)str1;
	char* s1, * s2;
	if (!*str2)
		return((char*)str1);
	while (*cp)
	{
		s1 = cp;
		s2 = (char*)str2;
		while (*s1 && *s2 && !(*s1 - *s2))
			s1++, s2++;
		if (!*s2)
			return(cp);
		cp++;
	}
	return(NULL);
}

2.5 模拟实现strcmp

参考代码

int my_strcmp(const char* src, const char* dst)
{
	int ret = 0;
	assert(src != NULL);
	assert(dest != NULL);
	while (!(ret = *(unsigned char*)src - *(unsigned char*)dst) && *dst)
		++src, ++dst;
	if (ret < 0)
		ret = -1;
	else if (ret > 0)
		ret = 1;
	return(ret);
}

2.6 模拟实现memcpy

参考代码

void* memcpy(void* dst, const void* src, size_t count)
{
	void* ret = dst;
	assert(dst);
	assert(src);
	/*
	* copy from lower addresses to higher addresses
	*/
	while (count--) {
		*(char*)dst = *(char*)src;
		dst = (char*)dst + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return(ret);
}

2.7 模拟实现memmove

参考代码

void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{
	void* ret = dst;
	if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count)) {
		/*
		* Non-Overlapping Buffers
		* * copy from lower addresses to higher addresses
*/
		while (count--) {
			*(char*)dst = *(char*)src;
			dst = (char*)dst + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else {
		/*
		* Overlapping Buffers
		* copy from higher addresses to lower addresses
		*/
		dst = (char*)dst + count - 1;
		src = (char*)src + count - 1;
		while (count--) {
			*(char*)dst = *(char*)src;
			dst = (char*)dst - 1;
			src = (char*)src - 1;
		}
	}
	return(ret);
}

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原始发表：2024-12-16，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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