C语言进阶第六课-----------字符分类函数和内存的开辟 2

简介: C语言进阶第六课-----------字符分类函数和内存的开辟

字符转换

前面我们只是理解了判断字符,如果要转换字符也有对应的库函数

toupper

小写字母是以下任意字母:a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z,分别翻译为:A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  int i = 97;
  for (; i <= 122; i++)
  {
    printf("%c\n", toupper(i));
  }
  return 0;
}

如果是小写就转换,不是就不转换

tolower

同理这个函数就是把大写转换成小写

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  int i = 65;
  for (; i <= 90; i++)
  {
    printf("%c\n", tolower(i));
  }
  printf("%c\n", tolower('a'));
  return 0;
}

如果是大写就转换,不是就不转换

内存相关函数

memcpy

前面我们已经学习过了strcpy,这个函数只适合于字符串拷贝,如果要拷贝整数数组,浮点型数组就会没办法,但是memcpy就可以解决

这个函数有三个参数,一个是目标空间,一个是起始地址,以及要拷贝的字节总大小

如果看过我模拟出来的qsrot函数就会明白,这里为啥要拷贝字节总大小,我们只把对应的字节大小进行拷贝过去

include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[20] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  int arr1[10] = { 0 };
  memcpy(arr1, arr, sizeof(int) * 9);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

如果我们要模拟实现出来

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
void* my_memcpy(void* destintion, const void* soured, size_t num)
{
  //不为空
  assert(destintion && soured);
  //一个一个字节进行拷贝,要使用char*, 加1访问一个字节
   const char* su = soured;
   char* de = destintion;
   while (num)
   {
     *de++ = *su++;
     num--;
   }
   return destintion;
}
int main()
{
  char arr[20] = "abcd\0f";
  char arr1[10] = { 0 };
  my_memcpy(arr1, arr, sizeof(arr[0]) * 10);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%c ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

如果当我们使用这个模拟函数进行自身部分的拷贝就会发现,和库函数memcpy有差异

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
int main()
{
  int arr[20] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
  memcpy( arr + 2, arr, sizeof(arr[0]) * 5);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

库函数的结果

我们模拟函数的结果:

可以看出两者的差异

看到这里就会有疑问,是不是模拟错了?

其实标准值规定,memcpy来实现不重叠的内存拷贝,而重叠的内存拷贝一般不使用memcpy而是使用memmove,就好比我们考试只需考60分,90分就要其他人去考吧,而我们却发现memcpy连重叠的拷贝也能做到,这就是超预期了,而我们模拟出来的函数只是具备了拷贝不重叠的内存拷贝功能,vs的库函数memcpy两者具备,但是在一些编译器里就会不一定两种功能都有。

memove

从这里可以看出memmove函数的参数和memcpy是一样的,所以memove函数具备了memcpy的所有功能

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  int arr1[10] = { 0 };
  memmove(arr1, arr, sizeof(arr[0]) * 9);
  return 0;
}

我们来模拟一下

如果模拟这个函数很容易就会把memcpy的功能加上重叠的功能,重叠的方法很多人就会想到我要重新开辟一块临时空间存放和arr一样的,然后进行一一的拷贝,然后再覆盖原来的arr,这个方法是可行的,但是这样很麻烦,那有没有在一个数组内就可以进行拷贝呢?答案是有的

如上图

如果我们要3-7拷贝到1-5的位置上去,我们可以先把3拷贝到1然后依次往下,就可以解决原来数字被覆盖的问题,

如果我们要把1-5拷贝到5-9的位置我们就先拷贝5到9的位置上去,往后依次往前

#include<stdio.h>
void* my_memmove(void* arr1, const void* arr, size_t num)
{
  char* pa1 = arr1;
  const char* pa = arr;
  // 后往前拷贝
  if (pa1 > pa)
  {
    pa1 += num - 1;
    pa += num - 1;
    while (num)
    {
      *pa1 = *pa;
      pa1--;
      pa--;
      num--;
    }
  }
  else
  {
    //前往后拷贝
    while (num)
    {
      *pa1 = *pa;
      pa1++;
      pa++;
      num--;
    }
  }
  return arr1;
}
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  int arr1[10] = { 0 };
  my_memmove(arr, arr + 2, sizeof(arr[0]) * 5);
  return 0;
}

这里我们要注意一下数组arr的第n个元素的地址是arr+(n - 1)

memset

填充内存块

把从ptr开始的num个字节填充为value

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  char arr[] = "abcdefg";
  memset(arr, 't', 5);
  printf("%s", arr);
  return 0;
}

结果为:

所以我们可以认为memset是以字节为单位的进行设置的,如果不相信,下面为例

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  memset(arr, 1, 40);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

结果为:

这里就是arr里面 存储的内存,我们的想法是把arr每个元素设置成1,而结果却不对,memset是以字节为单位进行设置的,需要注意一下,在vs是小端存储(高阶数存放在低地址) 结果为01010101

如果我们要模拟实现就是

#include<stdio.h>
#include<string.h>
void* my_memset(void* ptr, int value, size_t num)
{
  char* pr = ptr;
  while (num)
  {
    *pr = value;
    pr++;
    num--;
  }
  return ptr;
}
int main()
{
  char arr[] = "abcdefghij";
  int arr1[5] = { 0 };
  my_memset(arr, '0', sizeof(arr[0]) * 5);
  return 0;
}

memcmp

比较两个内存块的内容

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  // 数组的存储方式:01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 05 00 00 00 06 00 00 00 07 00 00 00 08 00 00 00 09 00 00 00
  int arr[] = { 1,2,3,6 };
  // 数组的存储方式:01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 06 00 00 00
  printf("%d", memcmp(arr, arr1, 16));
  return 0;
}

简单的理解,和strcmp的比较方式是一样的,一旦匹配到不相等的内存就会返回

如果不相信还有一个例子

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  // 数组的存储方式:01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 05 00 00 00 06 00 00 00 07 00 00 00 08 00 00 00 09 00 00 00
  int arr[] = { 1,2,3,0x11223301};
  // 数组的存储方式:01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 01 33 22 11
  printf("%d", memcmp(arr, arr1, 16));
  return 0;
}

我们来模拟一下

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int my_memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num)
{
  while (num)
  {
    if (*((char*)ptr1) == *((char*)ptr2))
    {
      ptr1 = (char*)ptr1 + 1;
      ptr2 = (char*)ptr2 + 1;
    }
    else
    {
      return *((char*)ptr1) - *((char*)ptr2);
    }
  }
  return 0;
}
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,0x11223306 };
  int num = my_memcmp(arr1, arr, 6);
  printf("%d", num);
  return 0;
}

总结

到这里字符串相关的函数就学习完了,有不懂的可以私聊我

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