C语言进阶之字符函数和字符串函数
C语言进阶之字符函数和字符串函数
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。
一、函数介绍
strlen
功能：计算给定字符串的长度
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。
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
const char*str1 = "abcdef";
const char*str2 = "abc";
if(strlen(str2)-strlen(str1)>0)
{
printf("str2 > str1\n");
}
//strlen的返回值是无符号数
else
{
printf("srt1 > str2\n");
}
return 0;
}
strcpy
功能：复制字符串
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'\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。
- 学会模拟实现。
例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char arr[20]= { 0 };
//arr = "hello";//错误写法
//char* p = "hello";//放的是h的地址
strcpy(arr,"hello");//字符串拷贝
//把h的地址传给了source
//拷贝的时候将'\0'也拷贝过去了
printf("%s\n",arr);
char arr2[]= {'a','b','c'};
//程序出问题
strcpy(arr,arr2);
printf("%s\n",arr2);
return 0;
}
strcat
功能：连接字符串
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'\0'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。
- 字符串不能自己给自己追加，找不到结束标志'\0'。
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char arr[20]= "hello ";//保证目标空间有足够的空间
char arr2[]= "world";//把arr的'\0'覆盖掉，arr2的'\0'也被追加到后面
strcat(arr,arr2);//字符串追加(连接)
printf("%s\n",arr);
return 0;
}
strcmp
功能：比较两个字符串
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
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
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
/*
char* p = "obc";
char* q = "abcdef";
if (p > q)
{
printf(">\n");
}
else
{
printf("<=\n");
}
*/
char* p = "abcdef";
char* q = "abbb";
int ret = strcmp(p,q);
//strcmp 字符串比较大小的
if (ret > 0)
{
printf("p > q\n");
}
else if (ret < 0)
{
printf("p < q\n");
}
else
{
printf("p = q\n");
}
return 0;
}
补：
strcpy、strcat、strcmp---长度不受限制的字符串函数
strncpy、strncat、strncmp---长度受限制的字符串函数
strncpy
功能：将指定长度的字符串复制到字符数组中
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。
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char arr1[20] = "abcdef";
char arr2[] = "qwer";
strncpy(arr1,arr2,2);
printf("%s\n",arr1);
return 0;
}
strncat
功能：在字符串的结尾追加n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.
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char arr1[20] = "hello";
char arr2[] = "world";
strncat(arr1,arr2,3);
printf("%s\n",arr1);
return 0;
}
strncmp
功能：比较两个字符串前n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。
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char* p = "abcdef";
char* q = "abcqwer";
int ret = strncmp(p,q,4);
printf("%d\n",ret);
return 0;
}
strstr
功能：搜索一个字符串在另一个字符串中的第一次出现
char * strstr ( const char *str2, const char * str1);
- Returns a pointer to the first occurrence of str2 in str1, or a null pointer if str2 is not part of str1.
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main ()
{
char arr[] = "abcdefgh";
char arr2[] = "bcd";
//在arr中查找是否包含arr2数组
char* ret = strstr(arr,arr2);
if(ret == NULL)
{
printf("没找到\n");
}
else
{
printf("找到了:%s\n",ret);
}
return 0;
}
strtok
功能：分解字符串为一组字符串
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。
例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char *p = "jacklove@jkl.com";
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);
}
}
strerror
功能：返回错误码，所对应的错误信息。
char * strerror ( int errnum );
例：
#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;
}
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af，大写字母AF
islower 小写字母a~z
isupper 大写字母A~Z
isalpha 字母az或AZ
isalnum 字母或者数字，az,AZ,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 );
int toupper ( int c );
例：
#include <stdio.h>
#include <string.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;
}
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'\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。
例：
#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;
}
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。
例：
#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;
}
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
例：
#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;
}
二、库函数的模拟实现
模拟实现strlen
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;
}
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
char *my_strcpy(char *dest, const char*src)
{
char *ret = dest;
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}
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;
}
模拟实现strstr
注：KMP算法-字符串查找算法
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);
}
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 );
}
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);
}
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);
}
结尾
受思深处宜先退，得意浓时便可休。
