字符串中的一些函数

strlen函数计算字符串长度

 size_t strlen(const char*str);

strlen是求字符串长度的，只针对字符串长度，是一种库函数，使用时必须引用头文件,求字符串长度时读取到空字符时才会停下
sizeof计算变量、数组类型的，大小单位是字节，是一种操作符
字符串以'\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，是无符号整型

strcpy函数拷贝替换数组元素

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

源字符串必须以'\0'结束
能够将源字符串的'\0'拷贝到目标空间
目标空间必须可变（即不能是字符串常量）

错误示范：

 char arr1[]="abcdefg";//编译器会自动在末尾添加空字符
 char arr2[]={'a','b','c','d','e','f','g'};//根本就没有给空字符留位置

用自己写的函数表达strcpy函数就是：

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char*my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
assert(dest);
assert(src);
char* ret = dest;//拷贝src指向的字符串到dest指向的空间中，包含'\0'
while (*dest++ = *src++);//返回目的空间的起始地址
*dest = *src;
return ret;
}

int main(void)
{
char arr1[30] = "I am a Chinese.";
char arr2[30] = "He is an American.";
my_strcpy(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}

strcat函数追加数组元素

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

源字符串必须以'\0'结束
目标空间必须足够大，才能容下源字符串的内容
目标空间必须可修改（即不能是字符串常量）
源字符串不能自己给自己添加

 #include<stdio.h>
 in main(void)
 {
 char dest[30]="Our wold ";
 char src[]="is beautiful.";
 strcat(dest,src);
 printf("%s\n", dest);
 return 0;
 }

错误示范：

 char dest[]="Our wold ";//空间不足，会出现栈损坏，程序奔溃
 char src[]="is beautiful.";

用自己编写的的函数表达strcat函数：

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

strcmp函数字符串的比较

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

比较的是ASC码值
例如：strcmp(str1,str2)
如果str1<str2，则返回一个小于零的数
如果str1>str2，则返回一个大于零的数
如果str1==str2，则返回一个0
切记：返回的值是不可确定的，只能知道正负与0，所以编辑代码时不能通过直接判断是否等于确切的数值来判断大小

字符串中另外一些函数

情情提要：strcpy函数、strcat函数、strcmp函数都不受长度限制，所以存在一定的不安全性，于是有了对应的另一些相对安全的函数解决长度不受限的问题
分别是strncpy函数、strncat函数、strncmp函数，原理是一样的，只是多了一个参数控制大小

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

如果size_f count的值大于源字符串，那么后面的值会补上空符号'\0'

assert()断言函数

用于在调试过程中捕捉程序错误

 void assert (int expression);

断言函数，用于在调试过程中捕捉程序的错误。

“断言”在语文中的意思是“断定”、“十分肯定地说”，在编程中是指对某种假设条件进行检测，如果条件成立就不进行任何操作，如果条件不成立就捕捉到这种错误，并打印出错误信息，终止程序执行。

assert() 会对表达式expression进行检测：

如果expression的结果为 0（条件不成立），那么断言失败，表明程序出错，assert() 会向标准输出设备（一般是显示器）打印一条错误信息，并调用 abort() 函数终止程序的执行。

如果expression的结果为非 0（条件成立），那么断言成功，表明程序正确，assert() 不进行任何操作。

要打印的错误信息的格式和内容没有统一的规定，这和标准库的具体实现有关（也可以说和编译器有关），但是错误信息至少应该包含以下几个方面的信息：
1.断言失败的表达式，也即expression
2.源文件名称
3.断言失败的代码的行号

大部分编译器的格式如下所示：
Assertion failed: expression, file filename, line number

参数expression是要检测的表达式。如果表达式的值为 0，那么断言失败，程序终止执行；如果表达式的值为非 0，那么断言成功，assert() 不进行任何操作。

aasert()函数无返回值

assert() 的用法和机制：
在大部分编译器下，assert() 是一个宏；在少数的编译器下，assert() 就是一个函数。我们无需关心这些差异，只管把 assert() 当做函数使用即可。

assert() 的用法很简单，我们只要传入一个表达式，它会计算这个表达式的结果：如果表达式的结果为“假”，assert() 会打印出断言失败的信息，并调用 abort() 函数终止程序的执行；如果表达式的结果为“真”，assert() 就什么也不做，程序继续往后执行。

下面是一个具体的例子：

 #include <stdio.h>
 #include <assert.h>
 int main(){
 int m, n, result;
 scanf("%d %d", &m, &n);
 assert(n != 0);  //写作 assert(n) 更加简洁
 result = m / n;
 printf("result = %d\n", result);
 return 0;
 }

本例用来计算两个数相除的结果，由于被除数不能为 0，所以我们加入了 assert() 来检测错误。

如果输入100 20，那么 n 的值为 20，n != 0这个条件成立，assert() 不进行任何操作，最终的输出结果为：

result = 5

如果输入100 0，那么 n 的值为 0，n != 0这个条件不成立，assert() 就会报告错误，并终止程序执行，最终的结果如下所示：

Assertion failed: n != 0, file E:\CDemo\main.c, line 6

NDEBUG 宏

如果查看 <assert.h> 头文件的源码，会发现 assert() 被定义为下面的样子：

 #ifdef NDEBUG
 #define assert(e) ((void)0)
 #else
 #define assert(e)  \
 ((void) ((e) ? ((void)0) : __assert (#e, __FILE__, __LINE__)))
 #endif

这意味着，一旦定义了NDEBUG宏，assert()就无效了。

NDEBUG 是”No Debug“的意思，也即“非调试”。有的编译器（例如 Visual Studio）在发布（Release）模式下会定义 NDEBUG 宏，在调试（Debug）模式下不会定义定义这个宏；有的编译器（例如 Xcode）在发布模式和调试模式下都不会定义 NDEBUG 宏，这样当我们以发布模式编译程序时，就必须自己在编译参数中增加 NDEBUG 宏，或者在包含 <assert.h> 头文件之前定义 NDEBUG 宏。

调试模式是程序员在测试代码期间使用的编译模式，发布模式是将程序提供给用户时使用的编译模式。在发布模式下，我们不应该再依赖 assert() 宏，因为程序一旦出错，assert() 会抛出一段用户看不懂的提示信息，并毫无预警地终止程序执行，这样会严重影响软件的用户体验，所以在发布模式下应该让 assert() 失效。

修改上面的代码，在包含 <assert.h> 之前定义 NDEBUG 宏：

 #define NDEBUG
 #include <stdio.h>
 #include <assert.h>
 int main(){
 int m, n, result;
 scanf("%d %d", &m, &n);
 assert(n);
 result = m / n;
 printf("result = %d\n", result);
 return 0;
 }

当以发布模式编译这段代码时，assert() 就会失效。如果希望继续以调试模式编译这段代码，去掉 NDEBUG 宏即可。

在代码中显式地增加 NDEBUG 宏比较麻烦，因为当以调试模式编译代码时还得再去掉它，更加科学的做法是在 IDE 的编译参数中添加 NDEBUG 宏。不同的 IDE 添加宏的方式不同，这里不再深入探讨。

注意事项：

1. 使用 assert() 时，被检测的表达式最好不要太复杂，以下面的代码为例：

   assert( expression1 && expression2 && expression3);

当发生错误时，assert() 只会告诉我们expression1 && expression2 && expression3整个表达式为不成立，但是这个大的表达式还包含了三个小的表达式，并且它们之间是&&运算，任何一个小表达式为不成立都会导致整个表达式为不成立，这样我们就无法推断到底是expression1有问题，还是expression2或者expression3有问题，从而给排错带来麻烦。

这里我们应该遵循使用 assert() 的一个原则：每次断言只能检验一个表达式。根据这个原则，上面的代码应改为：

 assert(expression1);
 assert(expression2);
 assert(expression3);

如此，一旦程序出错，我们就知道是哪个小的表达式断言失败了，从而快速定位到有问题的代码。

2. 使用 assert() 的另外一个注意事项是：不要用会改变环境的语句作为断言的表达式。请看下面的代码：

   #include <stdio.h>
   #include <assert.h>
   int main(){
   int i = 0;
   while(i <= 110){
         assert(++i <= 100);
         printf("我是第%d行\n",i);
     }
     return 0;
   }
   

在 Debug 模式下运行，程序循环到第 101 次时，i 的值为 100，++i <= 100不再成立，断言失败，程序终止运行。

在 Release 模式下运行，编译参数中设置了 NDEBUG 宏（如果编译器没有默认设置，那么需要你自己来设置），assert() 会失效，++i <= 100这个表达式也不起作用了，while() 无法终止，成为一个死循环。

定义了 NDEBUG 宏后，assert(++i <= 100)会被替换为((void)0)。

导致程序在 Debug 模式和 Release 模式下的运行结果大相径庭的罪魁祸首就是++运算，我们本来希望它改变 i 的值，逐渐达到 while 的终止条件，但是在 Release 模式下它失效了。

修改这段不规范的代码也很容易，将++i移出 assert() 即可：

 #include <stdio.h>
 #include <assert.h>
 int main(){
 int i = 0;
 while(i <= 110){
         ++i;
         assert(i <= 100);
         printf("我是第%d行\n",i);
     }
     return 0;
 }

如此，不管是 Debug 模式还是 Release 模式，每次循环 i 的值都会增加，逐渐达到 while 的终止条件时，结束循环。