抽丝剥茧C语言（高阶）字符函数和字符串函数+练习

字符函数和字符串函数

• 导语
• 1. 函数介绍
• • 1.1 strlen
  • 1.2 strcpy
  • 1.3 strcat
  • 1.4 strcmp
  • 1.5 strncpy
  • 1.6 strncat
  • 1.7 strncmp
  • 1.8 strstr
  • 1.9 strtok
  • 1.10 strerror
  • 1.11 memcpy
  • 1.12 memmove
  • 1.13 memcmp
• 2. 库函数的模拟实现
• • 2.1 模拟实现strlen
  • 2.2 模拟实现strcpy
  • 2.3 模拟实现strcat
  • 2.4 模拟实现strstr
  • 2.5 模拟实现strcmp
  • 2.6 模拟实现memcpy
  • 2.7 模拟实现memmove
• 本篇结束

导语

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。
注意：英文部分是网站上的资料
链接: cplusplus

1. 函数介绍 1.1 strlen

这个是老朋友了，计算字符串长度用的。

size_t strlen ( const char * str );//返回类型，函数参数等

字符串已经 ‘’ 作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中 ‘’ 前面出现的字符个数（不包
含 ‘’ )。
参数指向的字符串必须要以 ‘’ 结束。
注意函数的返回值为size_t，是无符号的。

#include 
#include 
int main()
{
	const char* str1 = "abcdef";
	const char* str2 = "bbb";
	if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0)
	{
		printf("str2>str1n");
	}
	else
	{
		printf("srt1>str2n");
	}
	return 0;
}

运行结果是：

因为这是无符号数据的运算，所以不会有负数。

1.2 strcpy

strcpy函数是拷贝用的，将一个字符串拷贝到另一个空间里。

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

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 ‘’ 结束。
会将源字符串中的 ‘’ 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。

#include 
#include 
int main()
{
	char arr1[20] = "qwertyuiop";
	char arr2[20] = { 0 };
	strcpy(arr2, arr1);
	printf("%s", arr2);
	return 0;
}

1.3 strcat

strcat是追加字符串，

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 ‘’ 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。

#include 
#include 
int main()
{
	char arr1[20] = "qwert";
	char arr2[20] = { 0 };
	strcat(arr2, arr1);
	printf("%s", arr2);
	return 0;
}

字符串自己给自己追加，如何？
答案是死循环，因为源字符串的被追加的第一个字符给覆盖了，导致追加的字符长度就没有了限制，最后导致越界，程序崩溃（有些编译器实现的strcat并不一样）。

1.4 strcmp

这个是判断两个字符串谁大谁小，一对一对字符比较，只要有一对字符不相同就会结束比较。

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.
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。

#include 
#include 
int main()
{
	char arr1[20] = "qwerty";
	char arr2[20] = "asdfgh";
	int sum = strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", sum);
	return 0;
}

这里比的是字符的大小，也就是ASCII值，首先比较的是第一对字符，q和a，假如说第一对相同，那就比下一对，哪个字符串长，就以那个字符串为标准，不会超过长的那个字符串的末尾。
比如说：

arr1:aaaaaa
arr2:aaaaa

最后的比对就是，arr1最后的a和arr2的做比较。

1.5 strncpy

这个也是字符串拷贝，只不过可以选择拷贝多少个字符。

char * strncat ( 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，直到num个。

#include 
#include 
int main()
{
	char arr1[20] = "qwerty";
	char arr2[20] = "asdfgh";
	strncpy(arr1, arr2, 4);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

1.6 strncat

这个是可选择追加多少个字符。

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.

#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;
}

1.7 strncmp

这个是选择比较多少个字符。

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。

#include 
#include 
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 %sn", str[n]);
		}
	return 0;
}

1.8 strstr

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.
这个函数是判断一个字符串是否为另一个字符串的子串，如果是，函数返回str1中刚出现str2字符串的首地址。

#include 
#include 
int main()
{
	char str[] = "This is a simple string";
	char* pch;
	pch = strstr(str, "simple");
	strncpy(pch, "sample", 6);
	printf("%s", 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 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。

#include 
#include 
int main()
{
	char str[] = "- This, a sample string.";
	char* pch;
	printf("Splitting string "%s" into tokens:n", str);
	pch = strtok(str, " ,.-");//这是第一次遇到分隔符
	while (pch != NULL)
	{
		printf("%sn", pch);
		pch = strtok(NULL, " ,.-");
	}
	return 0;
}

#include 
#include 
int main()
{
	char* p = "kukulinbaiye@qwert.asdf";
	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("%sn", str);
	}
}

1.10 strerror

char * strerror ( int errnum );

返回错误码，所对应的错误信息。

#include 
#include 
#include //必须包含的头文件
int main()
{
	FILE* pFile;
	pFile = fopen("unexist.ent", "r");//这里检测的是和你编译器创建的源文件同目录中有没有unexist.net文件
	if (pFile == NULL)
		printf("Error opening file unexist.ent: %sn", strerror(errno));
	//errno: Last error number
	return 0;
}

因为我没有创建unexist.net文件，所以结果是这样的：

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 );//大写字母转为小写字母
int toupper ( int c );//小写字母转为大写字母

#include 
#include 
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

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 ‘’ 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。（容易死循环等等）

#include 
#include 
struct 
{
	char name[40];
	int age;
} person, person_copy;
int main()
{
	char myname[] = "Pierre de Fermat";
	
	memcpy(person.name, myname, strlen(myname) + 1);
	person.age = 46;
	
	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。

#include 
#include 
int main()
{
	char str[] = "memmove can be very useful......";
	memmove(str + 20, str + 15, 11);
	puts(str);//打印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：

#include 
#include 
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

注意，以下均为参考代码

2.1 模拟实现strlen

首先要清楚，我们写这个函数，参数是数组的首元素地址，然后内部有一个循环，遇到会停下，有一个整型变量计数，最后返回那个整形的计数变量的值就好。

#include 
int my_strlen(const char* str) //因为内容不需要被修改，所以加一个const
{
	int count = 0;
	while (*str)//这里只要*str不等于0就会继续运行
	{
		count++;//只要数组中有一个除的字符就会加一
		str++;
	}
	return count;//返回的就是数组的长度
}
int main()
{
	char arr[10] = "asdasd";
	int i = my_strlen(arr);
	printf("%d", i);
	return 0;
}

2.2 模拟实现strcpy

参数要有两个数值，第一个是拷贝目标空间的地址，另一个要拷贝内容的地址，返回值是目标空间的地址。

#include 
#include 
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)//要拷贝内容的地址不需要被更改，我们加一个const保险
{
	char* ret = dest;//因为下面会移动两个指针，又要返回目标空间的首元素地址，所以创建一个指针变量用来暂时存放，最后返回这个指针变量就可以了
	assert(dest != NULL);//因为传过去的是地址，我们可以加一个断言防止两个指针为空指针
	assert(src != NULL);

	while ((*dest++ = *src++))//把arr2的内容赋值给arr1
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "qwertyuiop";
	char arr2[20] = "asdasdasda";
	my_strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

2.3 模拟实现strcat

两个参数，第一个是目标空间地址，第二个是需要追加内容的地址，返回值是目标空间地址的首元素地址。
在目标空间中需要先找到然后才能在后面追加内容。

#include 
#include 
char* my_strcat(char* dest, const char* src) 
{
	char* ret = dest;
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);
	while (*dest)//找到就会停下
	{
		dest++;
	}
	while ((*dest++ = *src++))
	{
		;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "qwe";
	char arr2[10] = "asd";
	my_strcat(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

2.4 模拟实现strstr

返回的地址是从str1中包含子串str2开始的地方。
两个参数中，判断str2是不是str1的子串，那么str1的长度一定大于等于str2的长度。
然后循环第一个的条件是判断str1有没有到的位置。
第二个循环的条件是两个字符串的指针都不能到的位置，然后判断前面的两个指针指向的字符顺序是否都相等。
然后就是str2如果和str1指向的字符不同，str2就要回到原来的位置，str1就要指向str1+1的位置从新比对。

#include 
#include 
#include 
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
	assert(str1 != NULL);
	assert(str2 != NULL);
	char* p1 = str1;//记录初始位置
	char* p2 = str2;
	if (strlen(str1) >= strlen(str2))//判断长短是否有异
	{
		while (*str1)//判断是否走到尽头
		{
			while (*str1 != '' && *str2 != '' && *str1 == *str2)//相同两个指针就继续走，不同或者是有一个走到尽头就跳出去
			{
				str1++;
				str2++;
			}
			if (*str2 == '')//只有str2走到尽头才算子串
			{
				return p1;
			}
			p1++;//如果第一次str1值的位置不行就下一个字符
			str1 = p1;//str1同步位置
			str2 = p2;//str2回到原来位置
		}
	}
	return NULL;
}
int main()
{
	char arr1[20] = "qqqwert";
	char arr2[] = "qqwert";
	char * p = my_strstr(arr1, arr2);
	printf("%s", p);
	return 0;
}

2.5 模拟实现strcmp

返回值是整形，需要注意的在代码的注释里面。

#include 
#include 
int my_strcmp(const char* src, const char* dst) 
{
	int ret = 0;
	assert(src != NULL);
	assert(dst != NULL);
	while (!(ret = *(unsigned char*)src - *(unsigned char*)dst) && *dst)//这里是只要*src-*dst不为0就说明两个字符串不相等
		++src, ++dst;
	if (ret < 0)
		ret = -1;
	else if (ret > 0)
		ret = 1;
	return(ret);
}
int main()
{
	char arr1[10] = "qwe";
	char arr2[10] = "asd";
	int i = my_strcmp(arr1, arr2);
	printf("%d", i);
	return 0;
}

2.6 模拟实现memcpy

返回的是目标空间的地址。

#include 
#include 
void* my_memcpy(void* dst, const void* src, size_t count) 
{
	void* ret = dst;
	assert(dst);
	assert(src);
	while (count--) //count为0也就不用继续复制了
	
	{
		*(char*)dst = *(char*)src;
		dst = (char*)dst + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return(ret);
}
int main()
{
	char arr1[10] = "qweqwe";
	char arr2[10] = "asdasd";
	my_memcpy(arr1, arr2, 5);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

2.7 模拟实现memmove

返回值是目标空间的地址。
这个我们要注意的是空间重叠，如果有重叠就会出现未知因素，假如：
arr1;asdfgh
让arr拷贝到arr+3的位置，拷贝前三个之后原本的arr里面就变成了asdasd，后面剩余的三个字符拷贝的也只能是asd了。
当然从后向前拷贝就行了，但是如果是让arr+3的后面的字符拷贝到arr又要从前往后拷贝，所以我们就要分两种情况了（至于arr拷贝到arr，怎么样都可以）

#include 
#include 
void* my_memmove(void* dst, const void* src, size_t count) 
{
	void* ret = dst;
	if (dst <= src) //判断应该从前往后拷贝还是从后往前拷贝
	{
		while (count--) 
		{
			*(char*)dst = *(char*)src;
			dst = (char*)dst + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else 
	{
		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);
}
int main()
{
	char arr1[10] = "asdfgh";
	my_memmove(arr1 + 2, arr1, 2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

本篇结束