C 标准库 - <string.h>详解

<string.h> 是 C 标准库中用于处理字符串的头文件，提供了一系列函数来操作 C 风格的字符串（以 null 结尾的字符数组）。下面是 <string.h> 中一些常用函数的详细介绍。

1. 字符串操作函数

1.1 复制字符串

• char *strcpy(char *dest, const char *src);

  将字符串 src 复制到 dest。dest 必须有足够的空间来存储 src。

char dest[20];
strcpy(dest, "Hello, World!");

1.2 复制字符串（安全版本）

• char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);

  将 src 的前 n 个字符复制到 dest，如果 src 长度小于 n，dest 其余部分将填充为 \0。

char dest[20];
strncpy(dest, "Hello", 5);

2. 拼接字符串

• char *strcat(char *dest, const char *src);

  将字符串 src 拼接到 dest 的末尾。dest 必须有足够的空间来容纳结果字符串。

char dest[20] = "Hello, ";
strcat(dest, "World!");

2.1 拼接字符串（安全版本）

• char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);

  将 src 的前 n 个字符拼接到 dest 的末尾。

char dest[20] = "Hello, ";
strncat(dest, "World!", 3);

3. 字符串长度

• size_t strlen(const char *str);

  返回字符串 str 的长度（不包括结束符 \0）。

size_t len = strlen("Hello");

4. 字符串比较

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

  字符串 str1 和 str2 进行字典序比较，返回值：

  • 小于零：str1 小于 str2
  • 零：两者相等
  • 大于零：str1 大于 str2

if (strcmp("apple", "banana") < 0) {
   
    // "apple" 在字典序上小于 "banana"
}

4.1 字符串比较（安全版本）

• int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t n);

  比较 str1 和 str2 的前 n 个字符。

if (strncmp("Hello", "Hello, World!", 5) == 0) {
   
    // 前 5 个字符相等
}

5. 查找字符和字符串

• char *strchr(const char *str, int c);

  返回指向字符串 str 中第一次出现字符 c 的指针，如果未找到则返回 NULL。

char *p = strchr("Hello, World!", 'W');

• char *strstr(const char *haystack, const char *needle);

  返回 haystack 中第一次出现 needle 的指针，如果未找到则返回 NULL。

char *p = strstr("Hello, World!", "World");

6. 字符串转为整数

虽然不在 <string.h> 中，通常与字符串处理密切相关。可以使用 <stdlib.h> 中的 atoi、atof、strtol 等函数将字符串转换为数值类型。

7. 其他辅助函数

• void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

  从 src 复制 n 个字节到 dest。

• void *memset(void *str, int c, size_t n);

  将 str 中的前 n 个字符设置为 c。

示例程序

下面是一个使用 <string.h> 的简单示例，展示了如何处理字符串：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
   
    char str1[20] = "Hello";
    char str2[20] = "World";
    char str3[40];

    // 字符串拼接
    strcpy(str3, str1);
    strcat(str3, ", ");
    strcat(str3, str2);
    printf("Concatenated string: %s\n", str3);

    // 字符串长度
    printf("Length of str3: %zu\n", strlen(str3));

    // 字符串比较
    if (strcmp(str1, str2) < 0) {
   
        printf("'%s' is less than '%s'\n", str1, str2);
    }

    // 查找字符
    char *p = strchr(str3, 'W');
    if (p != NULL) {
   
        printf("Found 'W' in str3: %s\n", p);
    }

    return 0;
}

注意事项

1. 确保目标数组有足够的空间来存储复制或拼接后的字符串，以避免缓冲区溢出。
2. C 字符串以 null 字符 (\0) 结束，始终确保在字符串操作时正确处理这个结束符。
3. 使用安全版本的 strncpy 和 strncat 等函数可以减少潜在的安全风险，特别是在处理不受信任的数据时。

通过了解和使用 <string.h> 中的函数，开发者可以有效地进行字符串处理，构建更强大的 C 程序。