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C · 进阶 | 字符函数和字符串函数

2022-10-14 46
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简介： - `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

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啊我摔倒了..有没有人扶我起来学习....

你好，我是CGod，阿里云特邀专家博主，每个人都可以5分钟编程。
欢迎来到我的主页：《CGod的后花园》

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

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 ）
注: 
#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

1.2 strcpy

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

1.3 strcat

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

  • 字符串自己给自己追加，如何？

    • 不可以，按上述规则自我追加的时候会覆盖掉某些值

1.4 strcmp

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

  • 那么如何判断两个字符串？

    • 从首字符依次对比，对比的是相应的ASCII码值

1.5 strncpy

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

1.6 strncat

char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
  • 与strncpy对strcpy的改进一样，strncat也是对strcat的改进，而且可以自我追加
  • 参数和strncpy无异
#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

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
  • 也是对strcmp的改进
#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

1.8 strstr

char * strstr ( const char *str1, const char * str2);
  • 去str1寻找与str2相等的子串，然后把该子串的起始位置返回
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char str[] = "This is a simple string";
    char* pch;
    pch = strstr(str, "simple");
    puts(pch);
    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
#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

1.10 strerror

#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

1.11 字符分类函数

在这里插入图片描述

  • 字符转换：
int tolower ( int c );
int toupper ( int c );
#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

1.12 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
#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

1.13 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 <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    char str[] = "memmove can be very useful......";
    memmove(str + 20, str + 15, 11);
    puts(str);
    return 0;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

1.14 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：

在这里插入图片描述

#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;
}
输出结果： 在这里插入图片描述

二、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

参考代码： 
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);
}
  • 好了好了~恭喜毕业！

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C语言
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