深入理解字符串函数和字符函数(islower和isupper、tolower和toupper、strlen、strcpy、strcat、strcmp)(一)

简介: 深入理解字符串函数和字符函数(islower和isupper、tolower和toupper、strlen、strcpy、strcat、strcmp)(一)


一、字符分类函数

C语言中有一系列的函数是专门做字符分类的,也就是一个字符是属于什么类型的字符的。

这些函数的使用都需要包含一个头文件是 ctype.h

.

1.1islower和isupper

islower是能够判断参数部分的字符是否是小写字母的。通过返回值来说明是否是小写字母,如果是小写字母就返回非0的整数,如果不是小写字母,则返回0。

isupper是能够判断参数部分的字符是否是大写字母的。通过返回值来说明是否是大写字母,如果是大写字母就返回非0的整数,如果不是大写字母,则返回0。

int main()
{
  int ch = getchar();
  putchar(ch);
  if (islower(ch))
  {
    printf("小写\n");
  }
  else if (isupper(ch))
  {
    printf("大写\n");
  }
  return 0;
}

运行结果:

   .          

1.2tolower和toupper

int tolower ( int c ); //将参数传进去的大写字母转小写

int toupper ( int c ); //将参数传进去的小写字母转大写

练习:
写一个代码,将字符串中的大写字母转小写,其他字符不变。

自己编写:

int main()
{
  char arr[] = "I Am A Atudent";
  int i = 0;
  while (arr[i])
  {
    if (isupper(arr[i]))
    {
      arr[i] = arr[i] + 32;
    }
    putchar(arr[i]);
    i++;
  }
  return 0;
}

运行结果:

使用函数:

int main()
{
  char arr[] = "I Am A Atudent";
  int i = 0;
  while (arr[i])
  {
    if (isupper(arr[i]))
    {
      arr[i] = tolower(arr[i]); 
    }
    putchar(arr[i]);
    i++;
  }
  return 0;
}

其它的字符函数就不过多介绍了!下面开始字符串函数的详解!!!

         

二、字符串相关的函数

.

.

2.1strlen的使用和模拟实现

strlen的作用为计算字符串长度

关于strlen和sizeof的对比详见拙作:sizeof 和 strlen的对比及笔试题目-CSDN博客

int main()
{
  //char arr[] = "abcdef";//[a b c d e f \0]
  char arr[] = { 'a','b','c' };//[a,b,c]
  size_t len = strlen(arr);
  printf("%zd\n", len);// \0 位置不确定,随机值
  return 0;
}

strlen返回值为size_t类型的隐患,

例:3 - 6 = -3 ,但是size_t的类型会理解为一个非常大的一个正数

改进:把size_t强制转换为int类型

int main()
{
  //if (strlen("abc") - strlen("abcef") > 0)
  if ((int)strlen("abc") - (int)strlen("abcef") > 0)
  {
    printf("大于\n");
  }
  else {
    printf("小于等于\n");
  }
  return 0;
}
模拟实现strlen

此处有三种方法实现模拟

方法一:计数

size_t my_strlen1(const char* str)
{
  size_t count = 0;
  assert(str != NULL);
  while (*str != 0)
  {
    count++;
    str++;//让指针往后走一步
  }
  return count;
}

方法二:使用指针

size_t my_strlen2(const char* str)
{
  assert(str);
  char* start = str;
  while (*str != '\0')
    //while(*str)
  {
    str++;
  }
  return str - start;
}

不能创建临时变量计数器

方法三:递归

size_t my_strlen3(const char* str)
{
  if (*str == '\0')
  {
    return 0;//'\0'之前停止
  }
  else {
    return 1 + my_strlen3(str + 1);
  }
}

递归思想如图所示:

.

.

2.2strcpy使用和模拟实现

strcpy的作用为拷贝字符串

正常使用:

int main()
{
  char arr1[20] = "XXXXXXXXXX";
  //char arr2[] = { 'a','b','c' };//没有\0,一直输出
  char arr2[] = { 'a','b','c','\0'};
  strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\n", arr1);
  char arr3[20] = "XXXXXXXXXX";
  char arr4[] = "hello";
  strcpy(arr3, arr4);
  printf("%s\n", arr3);
  return 0;
}

运行结果:

2个错误案例:

模拟实现strcpy函数
char* my_strcpy(char* dest, char* src)
{
  /*assert(dest != NULL);
  assert(src != NULL);*/
  char* ret = dest;
  assert(dest && src);
  while (*dest++ = *src++);
  /*{
    ;
  }*/
  return ret;//返回目标空间的起始地址
}
int main()
{
  char arr1[20] = { 0 };
  char arr2[] = "abcdef";
  int t = my_strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\n",arr1);
  printf("%s\n",t);
  return 0;
}

my_strcpy函数接受两个参数:一个目标字符串(dest)和一个源字符串(src)。

在函数内部,首先使用char* ret来指向目标字符串(dest)的起始地址。

再用assert宏来断言目标字符串(dest)和源字符串(src)都不为空。如果它们为空,程序会在这里终止。

接下来,使用while循环遍历源字符串(src),并将每个字符逐个复制到目标字符串(dest)中,直到遇到空字符'\0'为止。

最后,返回指向目标字符串(dest)起始地址的指针ret。

使用案例:

.

.

2.3strcat使用和模拟实现

strcat的作用为在字符串后面追加字符串

注意事项:

返回值是目标空间的地址

字符串无法追加自身

字符串追加可以理解为:

找到目标字符串末尾的 ‘\0’后追加(其本质就是字符串拷贝)

使用案例:

原目标空间中一定要有\0,否则不知道从哪里开始追加

模拟实现strcat
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
  char* ret = dest;
  assert(dest && src);
  //1.找到目标空间的\0
  while (*dest)
  {
    dest++;
  }
  //2.拷贝
  while (*dest++ = *src++)
  {
    ;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[20] = "hello";
  //原目标空间中一定要有\0,否则不知道从哪里开始追加
  char arr2[] = "world";
  my_strcat(arr1, arr2);
  printf("%s\n", arr1);//hello world
  return 0;
}

思路与strcpy相同!!!

模拟后的缺陷:

没有办法追加自身,但是库函数可以

char* my_strcat(char* dest, const char* src)
//缺陷:不能给自己追加
{
  char* ret = dest;
  assert(dest && src);
  //1.找到目标空间的\0
  while (*dest)
  {
    dest++;
  }
  //2.拷贝
  while (*dest = *src++)
  {
    ;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[20] = "hello";
  //原目标空间中一定要有\0,否则不知道从哪里开始追加
  //my_strcat(arr1, arr1);//缺陷:不能给自己追加
  strcat(arr1, arr1);//但是库函数可以
  printf("%s\n", arr1);//hello
  return 0;
}

.

.                                                                                                                                .

2.4strcmp的使用和模拟实现

strcmp的作用为比较两个字符串

使用:

模拟实现strcmp

函数的实现方式是逐个字符比较两个字符串,直到遇到不相等的字符或者到达字符串的结尾\0。

如果两个字符串完全相等,函数返回0。如果s1在字典顺序上小于s2,则返回一个负数。如果s1在字典顺序上大于s2,则返回一个正数。

int my_strcmp(const char* s1, const char* s2)
{
  while (*s1 == *s2)
  {
    if (*s1 == '\0')
      return 0;
    s1++;
    s2++;
  }
  return *s1 - *s2;
}
int main()
{
  int ret = my_strcmp("bbp", "abcdef");
  if (ret > 0)
  {
    printf("大于\n");
  }
  else if (ret == 0)
  {
    printf("等于\n");
  }
  else {
    printf("小于\n");
  }
  return 0;
}

运行结果:

strncpy、strncat和strncmp

  • 类比strcmp函数,不过多了一个参数----->要比较几个字符的个数
  • 类比strncat函数,不过多了一个参数----->要追加几个字符的个数
  • 类比strcpy函数, 不过多了一个参数----->要拷贝几个字符的个数

如果你感觉上述的代码对你有帮助,可以给我点个赞吗?

创作不易,谢谢各位的观看,咱们下期见!

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