求字符串长度

strlen

函数功能

字符串长度，求一个字符串中字符的个数(不包含’\0’)。

函数参数

size_t strlen( const char *string );
# size_t 是函数的返回类型
# char* string 是函数参数

函数使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>  //strlen对应头文件
int main()
{
  char arr[] = "abcdef";
  int len = strlen(arr);
  printf("%d\n", len);
  return 0;
}

模拟实现(初阶)

#include <stdio.h>
#include <assert.h>  //assert对应头文件
size_t my_strlen(const char* str)
{
  assert(str != NULL);   //检查str是否为空指针
  int count = 0;
  while (*str != '\0')
  {
    str++;
    count++;
  }
  return count;
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdef";
  int len = my_strlen(arr);
  printf("%d\n", len);
  return 0;
}

模拟实现(进阶)

#include <stdio.h>
#include <assert.h>  //assert对应头文件
size_t my_strlen(const char* str)   //const用于保护源字符串不被修改
{
  assert(str != NULL);
  char* head = str;      //记录字符串开头的地址
  while (*str++);        //找到字符串结束的地址
  return str - head - 1; //指针-指针得到元素个数，-1减去\0
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdef";
  int len = my_strlen(arr);
  printf("%d\n", len);
  return 0;
}

注意事项

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’）。
函数参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束，否则得到的就是随机值（strlen会一直往后找，直到遇到’\0’才结束）。（常考）
注意函数的返回值为size_t，是无符号的。（易错：可能出现算术转换）

长度不受限制的字符串函数

strcpy

函数功能

字符串拷贝，把一个字符串里面的内容拷贝到另一个字符串中去（包括’\0’）。

函数参数

char* strcpy(char * destination, const char * source );
# char* 是函数的返回值，返回的是目标空间的起始地址
# source 是要拷贝的字符串
# destination 是目标空间

函数使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>  //strcpy对应头文件
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[10] = "";
  strcpy(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

模拟实现（初阶）

#include <stdio.h>
#include <assert.h>  //assert对应头文件
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)  //const用于保护源字符串
{
  assert(dest && src);  //保证传递过来的不是空串
  char* ret = dest;  //记录目标空间的起始地址
  while (*src != '\0')
  {
    *dest = *src;
    dest++;
    src++;
  }
  *dest = *src;  //将末尾的'\0'赋给dest
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[10] = "";
  my_strcpy(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

模拟实现（进阶）

#include <stdio.h>
#include <assert.h>  //assert对应头文件
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)  //const用于保护源字符串
{
  assert(dest && src);  //保证传递过来的不是空串
  char* ret = dest;  //记录目标空间的起始地址
  while (*dest++ = *src++);  //连同末尾的'\0'一起赋给了dest
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[10] = "";
  my_strcpy(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

注意事项

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。

strcat

函数功能

字符串追加，在一个字符串的末尾追加另外一个字符串（包括’\0’）。

函数参数

char * strcat ( char * destination, const char * source );
# char* 是函数的返回值，返回的是目标空间的起始地址
# source 是要追加的字符串
# destination 是目标空间

函数使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>  //strcat对应头文件
int main()
{
  char arr1[] = "world!";
  char arr2[20] = "hello ";
  strcat(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

模拟实现（初阶）

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
//字符串追加可以分为两部分：1、找到目标字符串的末尾 2、字符串拷贝
char* my_strcat(char* dest, const char* src)  //const用于保护源字符串
{
  assert(dest && src);  //保证传递过来的不是空串
  char* ret = dest;  //记录目标空间的起始地址
  while (*dest != '\0')  //找到目标空间的末尾
  {
    dest++;
  }
  while (*src != '\0')
  {
    *dest = *src;
    dest++;
    src++;
  }
  *dest = *src;  //将末尾的'\0'赋给dest
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = "world!";
  char arr2[20] = "hello ";
  my_strcat(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

模拟实现（进阶）

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
//字符串追加可以分为两部分：1、找到目标字符串的末尾 2、字符串拷贝
char* my_strcat(char* dest, const char* src)  //const用于保护源字符串
{
  assert(dest && src);  //保证传递过来的不是空串
  char* ret = dest;  //记录目标空间的起始地址
  while (*dest++ != '\0');   //找到目标空间的末尾
  dest--;  //抵消最后一次自增的副作用
  while (*dest++ = *src++);  //字符串拷贝
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = "world!";
  char arr2[20] = "hello ";
  my_strcat(arr2, arr1);
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

注意事项

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。
strcat 函数不能自己给自己追加。（追加会覆盖掉末尾的’\0’，导致死循环）

strcmp

函数功能

字符串比较，以字节为单位比较两个字符串的大小

函数参数

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
# int 函数返回值
# char* str1  char* str2 用于比较的两个字符串

函数返回值

>0 : str1 大于 str2;
=0 : str1 等于 str2;
<0 : str1 小于 str2

函数使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>  //strcmp对应头文件
int main()
{
  char str1[] = "abcdef";
  char str2[] = "abq";
  int ret = strcmp(str1, str2);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>  //assert对应头文件
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
  assert(str1 && str2);
  while (*str1 == *str2 && *str1 != '\0' && *str2 != '\0')  //找到字符串中不相等字符的位置
  {
    str1++;
    str2++;
  }
  if (*str1 != '\0' && *str2 != '\0')   //如果此位置不是字符串末尾，则不相等，返回差值
    return *str1 - *str2;
  return 0;  //若前面没返回，说明相等，返回0
}
int main()
{
  char str1[] = "abcdef";
  char str2[] = "abq";
  int ret = my_strcmp(str1, str2);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

注意事项

对每一对字符进行比较，直到遇到不相等的字符或者遇到’\0’。

比较的是每一对字符的ASCII值。

长度受限制的字符串函数

由于strcpy、strcat、strcmp等字符串函数存在安全隐患（目标空间小于源空间等问题），C语言还提供了另外几种相对安全的字符串函数，即strncpy、strncat、strncmp，这些字符串函数相比于原字符串函数多了一个参数，用于指定操作的字节数。（注意：strncpy、strncat、strncmp函数只是相对安全，并不是绝对安全，多一个参数只是起到一个提醒作用）

strncpy

函数功能

字符串拷贝，把一个字符串中num个字节的内容拷贝到另一个字符串中去。

函数参数

char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );
# char* 是函数的返回值，返回的是目标空间的起始地址
# source 是要拷贝的字符串
# destination 是目标空间
# num 是要拷贝的字节数

函数使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>  //strncpy对应的头文件
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[10] = "";
  strncpy(arr2, arr1, sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]) * 1);
  //sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) 求得数组元素个数，*1 乘以每个元素的大小，得到整个数组的字节数
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

模拟实现

//模拟实现strncpy
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strncpy(char* dest, const char* src, size_t num)
{
  assert(dest && src);
  char* ret = dest;  //记录目标空间的起始地址
  while (num--)
  {
    *dest = *src;
    if (*dest == '\0')  //如果*dest为0，说明将src的结束字符赋给了dest，这种情况下源字符串的长度小于num
    {
      while (num--)
      {
        //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。(与库函数的实现方式保持一致）
        *dest++ = 0;
      }
      break;
    }
        dest++;
        src++;
  }
  *dest = '\0';  //在dest的末尾补上结束字符
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[] = "abc";
  char arr2[10];
  my_strncpy(arr2, arr1, 4);
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

注意事项

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。

strncat

函数功能

字符串追加，将一个字符串中num个字节的内容追加到另一个字符串的末尾，并在最后面加上’\0’。

函数参数

char * strncat ( char * destination, const char * source, size_t num );
# char* 是函数的返回值，返回的是目标空间的起始地址
# source 是要追加的字符串
# destination 是目标空间
# num 是要追加的字节数

函数使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>  //strncat对应的头文件
int main()
{
  char arr1[] = "world!";
  char arr2[20] = "hello ";
  strncat(arr2, arr1, sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]) * 1);
  //sizeof(arr)/sizeof(arr[0]) 求得数组元素个数，*1 乘以每个元素的大小，得到整个数组的字节数
  printf("%s\n", arr2);
  return 0;
}

模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
char* my_strncat(char* dest, const char* src, size_t num)
{
  assert(dest && src);
  char* ret = dest;  //记录目标空间的起始地址
  //找到dest末尾
  while (*dest != '\0')
  {
    dest++;
  }
  //strncpy
  while (num--)
  {
    *dest = *src;
    if (*dest == '\0')  //如果*dest为0，说明将src的结束字符赋给了dest，这种情况下源字符串的长度小于num
    {
      //如果源字字符串的长度小于num，则只复制到终止空字符的内容。(与库函数的实现方式保持一致）
      return ret; //直接返回
    }
    dest++;
    src++;
  }
  *dest = '\0';  //如果循环正常结束，则在dest的末尾补上结束字符
  return ret;
}
int main()
{
  char arr1[20] = "abcdef";
  char arr2[] = "ABCDEF";
  my_strncat(arr1, arr2, 5);
  printf("%s\n", arr1);
  return 0;
}

注意事项

将源字符串中num个字节的内容追加到目标字符串的末尾，并在最后添加’\0’。

如果源中字符串的长度小于num，则只复制到终止空字符的内容

strncmp

函数功能

字符串比较，比较两个字符串中前num个字节的大小。

函数参数

int strncmp ( const char * str1, const char * str2, size_t num );
# int 函数返回值
# char* str1  char* str2 用于比较的两个字符串
# num 要比较的字节数

函数返回值

>0 : str1 大于 str2;
=0 : str1 等于 str2;
<0 : str1 小于 str2

函数使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>  //strncmp对应的头文件
int main()
{
  char arr1[] = "abcdef";
  char arr2[] = "abcq";
  int len = strncmp(arr2, arr1, 3);
  printf("%d\n", len);
  return 0;
}

注意事项

对前num对字节中的每一对字符进行比较，直到遇到不相等的字符。

比较的是每一对字符的ASCII值。

字符串函数、字符函数、内存函数的使用及其模拟实现（1）

求字符串长度

strlen

长度不受限制的字符串函数

strcpy

strcat

strcmp

长度受限制的字符串函数

strncpy

strncat

strncmp

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