C语言中字符串库函数上

简介: C语言中,本身没有字符串类型的,字符串通常以字符数组和常量字符串的形式出现。而有一些库函数可以对字符串进行操作,使我们对字符串的处理可以简单许多,但是注意的是:这些库函数不可以修改常量字符串

C语言中,本身没有字符串类型的,字符串通常以字符数组和常量字符串的形式出现。


而有一些库函数可以对字符串进行操作,使我们对字符串的处理可以简单许多,但是注意的是:这些库函数不可以修改常量字符串


1.求字符串长度


strlen
size_t strlen ( const char * str );


strlen函数计算的是字符串中'\0'前面出现的字符个数,不包含'\0'

参数指向的字符串一定要以'\0'结尾,否则会计算出随机值

strlen是求字符串长度的,求出的长度是不可能为负数,所以返回size_t类型的值,size_t其实就是无符号的整形unsigned int

由于strlen返回无符号整形,所以这里是一个易错点,以接下来的代码为例


#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  char str1[] = "abcdefg";
  char str2[] = "abcdefghijk";
  if (strlen(str1) - strlen(str2) < 0)
  printf("str1长度小于str2长度");
  else
  printf("str1长度大于str2长度");
  return 0;
}


str1长度为7,str2长度为11,7-11 = -3,但是这里的7和11是无符号整形,他们俩相减会得到一个非常大的数,而不是-3,所以这个程序会输出str1长度大于str2长度


模拟实现strlen

这里有三种方法进行模拟实现


第一种:常规方法:


#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
int my_strlen1(const char* str)
{
  assert(str != NULL);
  int count = 0;
  while (*str != '\0')
  {
  count++;
  str++;
  }
  return count;
}


第二种:递归:


#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
int my_strlen2(const char* str)
{
  assert(str != NULL);
  if (*str != '\0')
  {
  return 1 + my_strlen2(str+1);
  }
  else
  {
  return 0;
  }
}



第三种:指针相减:


#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
int my_strlen3(const char* str)
{
  assert(str != NULL);
  const char* start = str;
  while (*str != '/0')
  {
  str++;
  }
  return str - start;
}


两个指向同一块空间的两个指针,两个指针相减得到这两个指针间的元素的个数


2.长度不受限制的字符串函数


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

1

这个函数的作用是将source中的字符串拷贝到空间destination中

destination是目标空间,函数将复制的字符串放到这个目标空间中

source是源字符串,函数会复制源字符串,因为只是对源字符串进行复制,并不会改变它,所以可以将源字符串写成const

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。

源字符串必须以 ‘\0’ 结束,因为源字符串读到\0就停止拷贝。

函数会将源字符串中的 ‘\0’ 拷贝到目标空间。

strcpy的使用:


#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  char arr1[20] = {0};
  char arr2[] = "abcdef";
  strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\n", arr1);
  return 0;
}


如果在源字符串中提前放一个\0,那么函数只会拷贝到\0



         


这里可以看到,在arr2中ab后面放了一个\0,则在函数拷贝时只会拷贝ab\0


我们可以调试函数看一下:拷贝前的arr1:


da51e2ff4a694ee294950612e623c1c5.png




拷贝后的arr1:



7af7952aabb640df8126d2c1183925dd.png


可以看到,只拷贝了ab\0


模拟实现strcpy

最常规写法:


#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
char* my_strcpy(char* destination, const char* source)
{
  char* ret = destination;
  assert(destination && source );
  while (*source!='\0')
  {
  *destination =  *source;
  destination++;
  source++;
  }
  *destination = *source;//拷贝\0
  return ret;
}


这么要注意的一点就是,strcpy拷贝过程中会源字符串中最后的\0,但是如果以while (*source!='\0')为循环条件的话,最后的\0就不会被拷贝

所以要在循环外部额外再拷贝一次*destination = *source;


简化一点:


#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
char* my_strcpy(char* destination, char* source)
{
  char* ret = destination;
  assert(destination && source );
  while (*src != '\0')
  {
  *destination++ = *source++;
  }
  *destination = *source;//拷贝\0
  return ret;
}


再简化:


前面的两种写法都需要在循环外部额外再对\0进行拷贝,而下面的写法直接将\0的拷贝也放到了循环中进行


#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
char* my_strcpy(char* destination,const char* source)
{
  char* ret = destination;
  assert(destination && source );
  while (*destination++ = *source++)
  {
  ;
  }
  return ret;
}
1
strcat
char * strcat ( char * destination, const char * source );

1

这个函数的作用是将source中的字符串追加到destination的后面

目标空间要有\0结尾,因为要直到从哪开始追加

源字符串要有\0结尾,因为要知道何时结束追加

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的使用:


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


当一个字符串,自己对自己追加的时候会有问题:

以字符串abcdef追加自己为例


95625e9063d640ecabe78b265643df5d.png

从\0开始追加,a追加到f,本来f后面是\0,到了\0就停止追加,但是前面追加时已经就将\0覆盖了,所以不会停止


95884413f3a9464dabe1c4e1d6e68e94.png

所以当一个字符串自己追加自己,会发生死循环


模拟实现strcat

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
char* my_strcat(char* des, char* src)
{
  assert(des && src);
  char* ret = des;
  while (*des != '\0')
  {
  des++;
  }
  while (*des++ = *src++)
  {
  ;
  }
  return ret;
}


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

1

标准规定(在非VS环境中):


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

而在VS环境中:


第一个字符串大于第二个字符串,则返回1

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-1

对于两个字符串的大小,比较的并不是字符串的长度,而是一个一个比较组成字符串的字符,字符对应ASCII码值大的字符大。例如:'z'大于'a'


模拟实现strcmp

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <string.h>
int my_strcmp(char* str1,char* str2)
{
  assert(str1 && str2);
  while (*str1 == *str2)
  {
  if (*str1 == '\0')
  {
    return 0;
  }
  str1++;
  str2++;
  }
  //VS环境下:
  if (*str1 > *str2)
  return 1;
  else
  return -1;
  //非VS环境下:
  //return *str1-*str2;
}


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