【C语言】字符分类函数、字符转换函数、内存函数

简介: 【C语言】字符分类函数、字符转换函数、内存函数

前言

之前我们用两篇文章介绍了strlen、strcpy、stract、strcmp、strncpy、strncat、strncmp、strstr、strtok、streeror这些函数

第一篇文章strlen、strcpy、stract

第二篇文章strcmp、strncpy、strncat、strncmp

第三篇文章strstr、strtok、streeror

今天我们就来学习字符分类函数、字符转换函数、内存访问函数

话不多说,我们直接开始

字符分类函数

这些函数需要包含头文件<ctype.h>

例子(islower)

用islower函数作为例子

当字符是小写字母时,返回一个非零的整数,

当不是小写字母时,返回0

int main()
{
  char ch = 'w';
  int ret = islower(ch);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

字符转换函数

int tolower(int a)

int toupper(int b)

一般使用

转换单个字符

int main()
{
  char ch = 'W';
  char ret = tolower(ch);
  printf("%c\n", ret);
  return 0;
}

转换字符串

int main()
{
  char arr[] = "HELLO WORLD";
  int i = 0;
  while (arr[i])
  {
    if (isupper(arr[i]))
    {
      arr[i] = tolower(arr[i]);
    }
    i++;
  }
  printf("%s\n", arr);
  return 0;

内存访问函数

我们接下来会学习:memcmp、memmove、memcmp、memset函数

引入

小明提出疑问:

我们之前已经学习了那么多的字符串函数:strlen、strcpy、stract、strcmp、strncpy、strncat、strncmp…为什么还要学习内存函数呢

那是因为,上面的那些函数,操作对象都是字符串,也大多需要用到’\0’

而当我们要对整型数组或者结构体的数组,这时我们在用之前的那些函数就做不到了

下面看一段代码,它能达到我们预想的结果吗

int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr2[5] = { 0 };
  strcpy(arr1, arr2);
  return 0;
}

程序警告:

“函数”: 从“int [5]”到“char *”的类型不兼容

“函数”: 从“int [5]”到“const char *”的类型不兼容

原因

上面我们学习过:strcpy函数的参数是:char* dest, const char* src

而下面这行代码:

strcpy(arr1, arr2);
• 1

就是在把一个整型元素传给一个char*指针的元素

并且,我们知道strcpy在遇到’\0’就停止拷贝以及strcpy的操作单位大小是一个字节

那么如图,整型数据在小端模式下存储的方式如图:

当拷贝完01后,遇到了00,我们都知道’\0’的ASCII码值是0,所以这就相当于拷贝结束,所以对于非字符数组,strcpy是无法使用的

这时,我们就要使用上文提到的内存函数了

memcmp

内存拷贝函数:可以拷贝任何类型的数据

此处联系之前学习的知识,就可以知道参数的类型是void*,

后面的num是需要拷贝的字节数

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

使用示例

下面介绍两个例子:拷贝整型数据、拷贝结构体类型数据

-struct Stu
{
  char name[20];
  int name;
};
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr2[5] = { 0 };
  struct Stu arr3[] = { {"zhang", 20}, {"wang", 15},{"li", 25} };
  struct Stu arr4[] = { 0 };
  memcpy(arr1, arr2, sizeof(arr1));
  memcpy(arr3, arr4, sizeof(arr3));
  return 0;
}

模拟实现

问题:

因为是void*类型的参数,所以我们这里既不能解引用、又不能与整数运算

所以我们就从第三个参数num入手,既然我不知道要拷贝的元素类型是什么,那么就以字节为单位进行拷贝,这样肯定就没问题了

*(char*)dest = *(char*)src;//处理赋值问题
++(char*)dest;//处理运算问题
  ++(char*)src;

初步代码

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, int num)
{
  assert(dest && src);//断言好习惯
  void* ret = dest;//存储首元素,方便拷贝之后打印
  while (num--)
  {
    *(char*)dest = *(char*)src;
    ++(char*)dest;//强制类型转换的优先级比++要低,所以++要写在前面
    ++(char*)src;
  }
  return dest;
}
一些重点提示

特殊使用

在下面这个字符串中,我想要将1,2,3,4,5拷贝到3,4,5,6,7的位置上,怎么实现呢(使用my_memcpy函数)

int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

像下面这么写可以吗?

int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 20);
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

运行结果:

咦?那这是为什么?

原因

初步说明:

源数据和目的地数据有关系:当想将3复制到5的地址处时,3已经在之前被替换成1了,所以结果就不对

解决方法

那么如果我们从后向前复制,是不是就可以解决了,先将5复制到7,4复制到6,以此类推

但这种方法也是有漏洞的,当要拷贝的源数据,在目的地数据之前时,程序也会出问题

所以,要根据实际情况来判断,但是有另外的函数来处理这种重叠拷贝的问题

下面我们就来学习memmove函数

注意

虽然使用memcpy函数去执行上面的操作也是可以实现的

但C语言标准中规定,memcpy函数只用来处理内存不重叠的拷贝

memmove函数是用来处理重叠内存的拷贝的

memmove

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

使用示例

int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
  return 0;
}

运行结果:

模拟实现

思路分析

分三种情况讨论

1

dest的地址小于src,也就是dest指向的元素在src指向的元素的左边

就从前向后拷贝

2

dest的地址大于src,也就是dest指向的元素在src指向的元素的右边

就从后向前拷贝

3

拷贝的内容无内存重叠,怎么拷贝都可以

最终代码

此处只提供一种分类方式,还有其他的分类方式,都可以

(就是需要注意在进行整数运算的时候,需要进行强制类型转换)

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count)
{
  assert(dest && src);
  void* ret = dest;
  if (dest < src)//从前向后
  {
    while (count--)
    {
      *(char*)dest == *(char*)src;
      ++(char*)dest;
      ++(char*)src;
    }
  }
  else//从后向前
  {
    while (count--)//count改变,dest和src就不用改变了
    {
      *((char*)dest + count) = *((char*)src + count);
    }
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int i = 0;
  my_memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

memcmp

简单了解一下即可

介绍

定义如下

int memcmp ( const void * ptr1, 
      const void * ptr2, 
      size_t num );

num是比较的字节个数

返回值

返回值与strcmp函数的返回值判定方式相同,

如果字符串1小于字符串2,返回值小于0

如果字符串1等于字符串2,返回值为0

如果字符串1大于字符串2,返回值大于0

memset

内存设置函数

介绍

作用:设置缓冲区作为特殊的字符

参数:

dest:目的地,即要修改哪块空间

c:要设置的字符是什么

count:要设置的字符数,单位是字节

使用

int main()
{
  char arr[10] = "";
  memset(arr, '#', 10);
  return 0;
}

运行过程:

注意事项

观察下面这段代码,运行结果是什么?

int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  memset(arr, 1, 10);
  printf("%d\n", arr[0]);
  return 0;
}

输出结果:

这是因为,参数中count单位是字节

上面的代码是将前十个字节改成了1,也就是十六进制的01 01 01 01

结语

关于函数的介绍到这里就结束了,希望你有所收获

之后我们会学习自定义数据类型:结构体,

我们下篇文章见


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