深入理解《字符串》及其函数——C语言

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❄️前言

字符串函数

📌strlen

函数模拟

📌strcpy

函数模拟

📌strcat

函数模拟

📌strcmp

函数模拟

📌strncpy

📌strncat

📌strstr

函数模拟

📌strtok

📌streeor

📌字符分类函数

内存函数

📌memcpy

函数模拟实现

📌memmove

函数模拟

📌memcmp



❄️前言

C语言中对字符和字符串的处理很是频繁,不仅如此在以后的校招面试中字符串的题目也会涉及不少,这点在LeetCode中就能体现到,在刷题时经常会遇到处理字符串的内容,字符串还和指针相关联,对字符串的深入理解也会增加对指针的理解。


字符串函数

📌strlen

❄️功能:求字符串长度

❄️函数原型

size_t strlen ( const char* str );


🍁注意:

  • 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,也就是不是负数。( 易错!!!

函数模拟

1.指针-指针的方式

注意:这种方式只适用于同一个数组

int my_strlen(char *s)
{
   char *p = s;
   while(*p != ‘\0’ )
       p++;
   return p-s;
}

2.计数器方法

int my_strlen(const char* str)
{
 int count = 0;
 while(*str)
 {
  count++;
  str++;
 }
 return count;
}

3.递归方法(面试官最爱考

//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);
}


📌strcpy

❄️函数功能:拷贝源字符串到目的地空间,包括"\0"也拷贝过去

❄️函数原型

char *strcpy( char *strDestination, const char *strSource );


🍁注意:

  • 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,原字符串不可变!



函数模拟

注意点:

  • assert断言
  • const修饰
char *my_strcpy(char *dest, const char*src)
{ 
 char *ret = dest;
 assert(dest != NULL);
 assert(src != NULL);
while((*dest++ = *src++))
 {
       ;
 }
 return ret;
}

📌strcat

❄️函数功能:

  • 将源字符串和目标字符串连接起来。

❄️函数原型


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

🍁注意:

  • 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。
  • 返回的是目标字符串的首元素的地址。


函数模拟

注意:

置++是先使用后++。

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;
}

📌strcmp

❄️函数功能:


比较两个字符串的大小,按照每个字符的ASCII码值依次往后比较,一个字符一个字符的比较,只要遇到字符不同,就返回。

❄️函数原型


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


🍁注意:

不是大于返回1,小于返回-1,没有这个规定

规定如下

  • 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


函数模拟

🍁注意;

while的循环条件&&操作符,左操作数为假时,有操作数就不用执行了。

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 );
}


📌strncpy

❄️函数功能:

拷贝num个字符从源字符串到目标空间。

❄️函数原型

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


🍁注意:

  • 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。
  • 目标空间必须足够大。
  • 和strcpy函数唯一区别就是拷贝的个数受限制。


📌strncat

❄️函数功能:

将num个源字符串和目标字符串连接起来。

❄️函数原型

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

🍁注意:

  • 目标字符串足够大


📌strstr

函数功能:

在目标字符串str1里找到源字符串,并返回这个源字符串的首元素的地址。

函数原型

char * strstr ( const char *str1, const char * str2);

🍁注意:

  • 重点在函数模拟的实现


函数模拟

  • 如果str2为空,不用照了。直接返回str1。

如图包含了找字符串的所有情况。

思考问题要考虑全面。

我认为下面代码是最优的代码了。但是需要自己细看。描述的话太麻烦了。

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2)
{
  assert(str1 && str2);
   if (!*str2)
   {
     return((char*)str1);
   }       
  char* cp = str1;
  char* s1 = 0;
  char* s2 = 0;
  while (*cp != '\0')
  {
    s1 = cp;
    s2 = str2;
    while (*s2 != '\0' && *s1 != '\0' && *s2 == *s1)
    {
      s1++;
      s2++;
      if (!*s2)
      {
        return cp;
      }
    }
    cp++;
  }
  return NULL;
}
int main()
{
  char arr[] = "hworld";
  char arr1[] = "world";
  char* p = my_strstr(arr, arr1);
  printf("%s", p);
  return 0;
}


📌strtok

❄️函数功能:将字符串分割。

❄️函数原型

char * strtok ( char * str, const char * sep );

🍁

注意

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。

如图例子


📌streeor

❄️函数功能:返回错误码所对应的错误信息。

❄️函数原型

char * strerror ( int errnum );

例子

/* strerror example : error list */
#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; 
}
Edit & Run

📌字符分类函数

image.png


内存函数

📌memcpy

❄️函数功能:

  • 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

❄️函数原型


void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );


🍁注意:


注意是以字节为单位的拷贝。

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。


函数模拟实现

  • 因为不知道数据是哪种类型所以需要进行强制类型转换
void * memcpy ( void * dst, const void * src, size_t count)
{
  void * ret = dst;
  assert(dst);
  assert(src);
  while (count--)
   {
    *(char *)dst = *(char *)src;
    dst = (char *)dst + 1;
    src = (char *)src + 1;
  }
  return(ret);
}


📌memmove

❄️函数功能:


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。

❄️函数原型


void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

🍁注意:

  • 如果源空间和目标空间出现重叠,就得使用memmove函数处理。


函数模拟

🍁注意

  • 如果src > dest ,或者det > src+ count 从前往后拷贝就可以了
  • 否则 从后往前拷贝
  • 不遵循这个规则的话就会覆盖,导致拷贝错误。
void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{
    void* ret = dst;
    if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count))
    {
        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);
}

📌memcmp

❄️函数功能:

  • 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
  • 和strcmp函数功能相同。

❄️函数原型


int memcmp ( const void * ptr1,

const void * ptr2,

size_t num );

函数返回值

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