- cctype简述
- cctype库内函数
- 位运算对字母的转换
C++从C语言中继承了一个与字符相关的函数库(cctype)，它可以确定字符是否为大写或小字母、数字、标点符号等工作，这些函数包含在以下头文件中
#includecctype库内函数
我们先定义一个字符 char c;
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isalnum(c); 如果括号内参数是字母或数字，函数就返回true,否则返回false。
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isalpha(c); 如果参数是字母，函数返回true, 否则返回false。
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islower(c); 如果参数是小写字母，函数返回true，通常我们也可以这样判断小写字母 c >= 'a' && c <= 'z'
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isupper(c); 如果参数是大写字母，函数返回true，通常我们也可以这样判断大写字母 c >= 'A' && c <= 'Z'
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isdigit(c); 如果参数是数字，函数返回true，通常我们也可以这样判断数字 c >= '0' && c <= '9'
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isxdigit(c); 如果参数是十六进制数字，即0 ~ 9，a ~ f或A ~ F，函数返回true。
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ispunct(c); 如果参数是标点符号，函数返回true.
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iscntrl(c); 如果参数是控制字符，函数返回true。
什么是控制字符？ 控制字符也叫不可见字符，即ASCII码中不能正确打印显示出来的字符。 -
isgraph(c); 如果参数除空格之外的打印字符，函数返回true。
什么是打印字符？打印字符也叫可见字符，即ASCII码中可以正确打印显示出来的字符,注意。 -
isprint(c); 如果参数是打印字符（包括空格' '），函数返回true。
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isspace(c); 如果参数是标准空白字符，如空格' '、换行符'n'、水平制表符't'等
接下来两个转换字母大小写的函数比较常用
- tolower(c); 如果参数是字母(无论大小写)，函数返回其小写字母，否则返回原字符。
- toupper(c); 如果参数是字母(无论大小写)，函数返回其大写字母，否则返回原字符。
先定义一个字符 char c; 以下讨论默认 c 为字母
我们知道小写字母的ASCII值比其大写字母的大32，因此我们通常采取下面两种方式转换字母大小写
- c = c + 32; 把大写字母转换为小写
- c = c - 32; 把小写字母转换为大写
我们要把 c 转换为大写字母，如果一开始我们不知道 c 为大写还是小写，要对其转换的话，我们通常需要一个 if 语句判断一下 c 的大小写 如：if(c>='a'&&c<='z') 或者if(islower(c)) ，然后才对其转换，一般需要两步。有没有更加高效的算法一步到位呢？当然是有的，而且还真和位有关，位运算！
我们先来看一眼具体操作：
- c = c | 32; 利用或运算将这个字母转化为小写字母
- c = c & ~32; 利用与运算将这个字母转化为大写字母
- c = c ^ 32; 利用异或运算将字母大小写互换，即大写转小写，小写转大写
这样做的原理是什么呢？我们先来看一下字母的ASCII码值
| 大写 | 十进制 | 二进制 | 小写 | 十进制 | 二进制 |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 65 | 0100 0001 | a | 97 | 0110 0001 |
| B | 66 | 0100 0010 | b | 98 | 0110 0010 |
| C | 67 | 0100 0011 | c | 99 | 0110 0011 |
| … | |||||
| Z | 90 | 0101 1010 | z | 122 | 0111 1010 |
通过观察我们发现，大写字母和其小写的二进制位只有在第6位（加粗部分）才出现不同，其他位都相同
因此，我们只需要改变二进制的第6位，其余位保持不变，就能实现字母大小写的转换，如何改变呢？当然得在那个不同的第6位二进制上面下功夫，利用8位二进制数0010 0000进行操作，它的十进制是32。
一个字母转换为对应小写字母，把这个字母的ASCII值和32按位进行或运算
以A和a为例：
- A(0100 0001) | 32(0010 0000) = a(0110 0001)
- a(0110 0001) | 32(0010 0000) = a(0110 0001)
一个字母转换为对应大写字母，把这个字母的ASCII值和 ~32 按位进行与运算,~32就是对32按位取反，32(0010 0000) ——> ~32(1101 1111)
以B和b为例：
- b(0110 0010) & ~32(1101 1111) = B(0100 0010)
- B(0100 0010) & ~32(1101 1111) = B(0100 0010)
字母大小写互换，大写转小写，小写转大写，把这个字母的ASCII值和32按位进行异或运算
以Z和z为例：
- Z(0101 1010) ^ 32(0010 0000) = z(0111 1010)
- z(0111 1010) ^ 32(0010 0000) = Z(0101 1010)
看了这些推导过程，你一定理解了上面的操作了，你也可以编写程序验证一下结果的正确性，以加深印象。如果你还有疑惑的地方，请在下方评论里发问。
